JP4195322B2

JP4195322B2 - 農業用車輌

Info

Publication number: JP4195322B2
Application number: JP2003080687A
Authority: JP
Inventors: 孝広渡辺
Original assignee: 株式会社ショーシン
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP2004284522A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピードスプレーヤ等の農業用車輌に関し、より詳細には、二輪操舵と四輪操舵の切替制御方法を特徴とする農業用車輌に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピードスプレーヤあるいはトラクタなどの農業用車輌には、圃場の状態に応じた走行を可能にするため、二輪操舵と四輪操舵を切り替えて走行できるようにした車輌が提供されている。四輪操舵方法には前輪と後輪とが同位相となるように制御する場合と、前輪と後輪とが逆位相になるように制御する場合がある。スピードスプレーヤなどの農業用車輌では、小回りができるようにするため、前輪と後輪が逆位相となるように制御する場合がふつうである。
【０００３】
四輪操舵によって前輪と後輪を操舵する方法にはいろいろな方法があるが、前輪側と後輪側に各々別個に操舵用の油圧シリンダを設け、前輪操舵用油圧シリンダと後輪操舵用油圧シリンダを個別に制御することによって前輪と後輪を操舵するように構成した２シリンダ方式とよばれる操舵方式がある。この操舵方式の場合は、前輪操舵用油圧シリンダのみに油圧を作用させ、後輪操舵用油圧シリンダに油圧を作用させないようにすることによって二輪操舵とすることができ、前輪操舵用油圧シリンダと後輪操舵用油圧シリンダにともに油圧を作用させることによって四輪操舵とすることができる。
【０００４】
一般の乗用車などでは、自動的に二輪操舵と四輪操舵とが切り替わり、四輪操舵の場合も、前輪と後輪とを同位相とするか逆位相とするかは車速によって自動的に選択するといった制御がなされるが、スピードスプレーヤなどの農業用車輌では、二輪操舵と四輪操舵とを操縦者が目視によって切り替えたり、インジケータなどで前後輪の操舵角を確認して操縦者が切り替えたりしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように操縦者の手動操作によって二輪操舵と四輪操舵とを切り替える方式の場合は、エンジンを切った後に、再度、走行開始する際における前輪と後輪の相互の操舵角の状態が問題になる。
四輪操舵によって走行している場合は、前輪と後輪とは相互に特定の操舵角となるように制御されているから、前輪と後輪とが傾いた角度でエンジンを切ったとすると、再走行する際には、前輪と後輪がその状態のままとなっている必要がある。
【０００６】
しかしながら、エンジンを切った後に、ハンドルを回してしまうと、後輪の操舵角は停止状態のまま、前輪の操舵角のみが変わってしまうから、前輪と後輪とがアンバランスな操舵角の状態となってしまう。
また、四輪操舵の状態でエンジンを切って、再走行開始する際に、四輪操舵から二輪操舵に手動で切り替えたとすると、このときも前輪と後輪とは二輪操舵の条件とは異なる条件、すなわち後輪は進行方向に対して平行になっていなければならないのに、進行方向に対して傾いた状態になっているということが起こり得る。
【０００７】
二輪操舵と四輪操舵とを手動によって切り替えて走行させる従来の農業用車輌では、エンジンを切った後に、再走行する際には、上述したように、前輪と後輪とのバランスが崩れていることから、ハンドルを動かして前輪と後輪の向きを調節してから走行するようにしている。後輪の操舵角を最大切れ角にした状態でエンジンを切ってしまったような場合も、再走行を開始する際に、前輪と後輪のバランスが崩れやすく、この場合も、再走行開始時にハンドルを動かして前輪と後輪の向きを調節した後、走行するようにしている。
【０００８】
このように、従来の農業用車輌ではエンジンを停止した後、再走行する際には、操縦者がハンドルを動かして前輪と後輪の向きを調節してから走行をはじめるようにしているため、操作性が悪く、安全面においても問題があった。
そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、２シリンダ方式によって二輪操舵と四輪操舵とを切り替えて走行する農業用車輌において、前輪と後輪とを適正な操舵角に自動的に調節することを可能とし、操作性にすぐれ、より安全な走行を可能にする農業用車輌を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、油圧ポンプと、前輪操舵用の前輪駆動用油圧シリンダと、後輪操舵用の後輪駆動用油圧シリンダとを備え、手動操作により二輪操舵と四輪操舵とを切り替えて走行可能に設けられた農業用車輌において、前輪と後輪との操舵角を検出するセンサと、前記油圧ポンプからの油圧を前記前輪駆動用油圧シリンダと前記後輪駆動用油圧シリンダとに、二輪操舵位置と、同位相による四輪操舵位置と、逆位相による四輪操舵位置に切り替えて作用させる電磁切替弁とが設けられ、エンジン始動時において、手動操作により選択されていた二輪操舵または四輪操舵の選択状態および前記センサにより検出された前輪の操舵角により特定される後輪の操舵角に対し、前記センサにより検出された後輪の操舵角が外れていた際に、前記後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正する手段として、後輪の操舵角補正時において、前記センサによる前輪の操舵角検出結果および二輪操舵または四輪操舵の選択状態に基づいて特定される前記後輪の操舵角を求めて後輪目標値として設定し、前記センサによって検出した後輪の操舵角を前記後輪目標値となるように補正する方向が入れ替わるまで、前記電磁切替弁を、前記二輪操舵位置と、同位相による四輪操舵位置と、逆位相による四輪操舵位置のいずれかに切り替えて後輪駆動用油圧シリンダに作用させ、後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御手段により電磁切替弁を切り替える際に、前輪の操舵角を検出して前輪の向きが変化する方向を検出し、後輪目標値が前輪の動き方向と同じ向きであり、後輪の操舵角が前輪の向きと逆位置にあった場合には、電磁切替弁を同位相による四輪操舵位置に設定し、後輪目標値が前輪の動き方向と逆の向きであり、後輪の操舵角が前輪の向きと逆位置にあった場合には、電磁切替弁を逆位相による四輪操舵位置に設定することを特徴とする。このように電磁切替弁を同位相による四輪操舵位置に設定することで前輪の動き方向と同じ向きに後輪の向きを補正することができ、電磁切替弁を逆位相による四輪操舵位置に設定することで前輪の動き方向と逆の向きに後輪の向きを補正することができる。
また、前記後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正操作している際には、ブザー音あるいは警告灯を点灯させて警告を発することにより、操縦者に補正操作を行っていることを知らせることができ、車輌の操縦操作をより安全に行うことが可能となる。
また、二輪操舵による走行と四輪操舵による走行を切り替える切替制御手段を備え、前記切替制御手段として、切り替え操作に移行した警告を発信した後、切替操作が完了するまでの間に、切替スイッチの位置を検出して二輪操舵と四輪操舵の切り替えを確認する手段が設けられていることにより、操縦者が誤って切替スイッチを操作した場合や、切替操作が完了する前に切替スイッチを元に戻すことで切替操作を取り消すことが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る農業用車輌の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１はスピードスプレーヤ等の農業用車輌で二輪操舵と四輪操舵とが切替可能に設けられている操舵機構の油圧回路を示している。
同図で１０ａ、１０ｂが前輪、２０ａ、２０ｂが後輪であり、１２が前輪操舵用油圧シリンダ、２２が後輪操舵用油圧シリンダである。このように、本実施形態の操舵機構は前輪側と後輪側に各々油圧シリンダを設けた２シリンダ方式によるものである。
【００１２】
前輪操舵用油圧シリンダ１２には、車輌の進行方向に対して直交する方向（左右方向）に突出入する駆動ロッド１４が設けられており、駆動ロッド１４はアーム１６ａ、１６ｂを介して各々前輪１０ａ、１０ｂに連結されている。すなわち、前輪操舵用油圧シリンダ１２に作用する油圧を制御して駆動ロッド１４を図の左方向に押動すると、前輪１０ａ、１０ｂはアーム１６ａ、１６ｂを介して左方向に向き、駆動ロッド１４を図の右方向に押動すると前輪１０ａ、１０ｂは右方向に向く。
【００１３】
同様に、後輪操舵用油圧シリンダ２２には、油圧制御によって左右方向に突出入する駆動ロッド２４が設けられ、アーム２６ａ、２６ｂを介して駆動ロッド２４と後輪２０ａ、２０ｂが連結されている。
後輪側では、駆動ロッド２４とアーム２６ａ、２６ｂは、後輪操舵用油圧シリンダ２２により駆動ロッド２４が図の左方向に押動されると後輪２０ａ、２０ｂが右方向に向き、駆動ロッド２４が右方向に押動されると後輪２０ａ、２０ｂが左方向に向くように配置されている。
【００１４】
１８および２８は前輪側のアーム１６ａと後輪側のアーム２６ａに取り付けられているポテンショメータ等のセンサである。このセンサ１８、２８は前輪１０ａ、１０ｂと後輪２０ａ、２０ｂの操舵角（車輌の進行方向に対して、右方向あるいは左方向に車輪が傾斜している角度）を検出するために設けられている。本実施形態の制御装置では、このセンサ１８、２８によって検出された前輪と後輪の検出結果に基づいて前輪と後輪の操舵角が制御される。
【００１５】
３０は前輪操舵用油圧シリンダ１２と後輪操舵用油圧シリンダ２２に油圧を供給するための油圧ポンプである。この油圧ポンプ３０はエンジン作動時にはプーリを介して常時駆動されている。
３２はオービットロールであり、ハンドルの操舵角度に応じて前輪操舵用油圧シリンダ１２と後輪操舵用油圧シリンダ２２に作用する油圧を制御する作用と、電磁切替弁３４を制御して、油圧ポンプ３０からの油圧を前輪操舵用油圧シリンダ１２と後輪操舵用油圧シリンダ２２に作用させる作用をなす。電磁切替弁３４は油圧ポンプ３０と前輪操舵用油圧シリンダ１２および後輪操舵用油圧シリンダ２２の中間に介在し、油圧ポンプ３０と前輪操舵用油圧シリンダ１２および油圧ポンプ３０と後輪操舵用油圧シリンダ２２との間で油圧を制御するように設けられている。
【００１６】
電磁切替弁３４は、二輪操舵位置と、前後輪を同位相とする四輪操舵位置（同位相位置）と、前後輪を逆位相とする四輪操舵位置（逆位相位置）との３つの切替位置を有しており、電磁切替弁３４を適宜切り替えることによって前輪操舵用油圧シリンダ１２と後輪操舵用油圧シリンダ２２に作用する油圧を制御することができる。
【００１７】
図１は、電磁切替弁３４の切替位置が二輪操舵位置にある状態で、油圧ポンプ３０と後輪操舵用油圧シリンダ２２との間が遮断され、油圧ポンプ３０と前輪操舵用油圧シリンダ１２との間でのみ油圧が作用する状態を示す。すなわち、電磁切替弁３４がこの切替位置にある状態では、ハンドル操作に応じてオービットロール３２により前輪操舵用油圧シリンダ１２に作用する油圧が制御され、二輪操舵による走行がなされる。
【００１８】
図１において、ソレノイドａが作動すると電磁切替弁３４は図の右側の切替位置に移動した状態になり、油圧回路はＰポートとＢポートが接続し、ＴポートとＡポートとが接続するようになる。この切替位置では、前輪１０ａ、１０ｂが左側に向くと後輪２０ａ、２０ｂが右側に向き、前輪１０ａ、１０ｂが右側に向くと後輪２０ａ、２０ｂが左側に向く。すなわち、前輪と後輪が逆位相で操舵される切替位置となる（逆位相位置）。一方、ソレノイドｂが作動すると、電磁切替弁３４は図の左側に移動した状態になり、油圧回路はＰポートとＡポートが接続し、ＴポートとＢポートが接続する。この切替位置では、前輪１０ａ、１０ｂが左側に向くと後輪２０ａ、２０ｂも左側に向き、前輪１０ａ、１０ｂが右側に向くと後輪２０ａ、２０ｂも右側に向く。すなわち、前輪と後輪が同位相で操舵される切替位置となる（同位相位置）。
こうして、電磁切替弁３４の切替位置を制御することにより、本実施形態の農業用車輌は、二輪操舵位置、逆位相位置、同位相位置となるように前後輪を制御することが可能になる。
【００１９】
本実施形態の農業用車輌は走行後、エンジンを停止させ、再度エンジンを始動させて走行させる際に、前輪と後輪の向きのバランスがとれていない場合には、前輪と後輪の向きを自動補正し、補正した後に走行できるようにしたものである。本発明は、前輪と後輪の向きのバランスを補正する補正方法を特徴とするが、はじめに、エンジン始動時に前輪と後輪の補正が不要な場合で、通常の走行状態で二輪操舵と四輪操舵の切替制御方法について説明し、次に、エンジン始動時に前輪と後輪の向きの補正が必要な場合の補正方法について説明する。なお、本実施形態の車輌は四輪操舵時には逆位相で操縦されるように設定されている。
【００２０】
（切替制御方法）
図２は、エンジン始動時における補正、メインループ、二輪操舵と四輪操舵の切替ルーチンの制御フローを示す。エンジン始動時には、まず前輪と後輪の向きの補正が必要か否かを判断する。この補正が必要か否かの判断は、まずスイッチの位置が二輪操舵と四輪操舵のどちら側にあるかを検出し、次に、センサ１８により前輪操舵角を検出し、この前輪操舵角に対する後輪操舵角を計算し、次に、センサ２８により後輪操舵角を検出し、ステップ５０で後輪操舵角が後輪目標値の範囲内にあれば補正が不要と判断され、後輪操舵角が後輪目標値の範囲外にあれば補正が必要と判断される。
【００２１】
ステップ５０において補正が必要ないと判断されると、メインループへ移り、ステップ６０でスイッチ位置が検出される。スイッチ位置検出とはスイッチが二輪操舵の位置にあるか四輪操舵の位置にあるかを検出することである。本実施形態の車輌では、二輪操舵と四輪操舵を手動によって切り替えるから、このステップ６０で切り替えスイッチが二輪操舵か四輪操舵のどちら側にあるかが検出される。
ステップ６２は前回のスイッチ位置からスイッチが切り替わっているか否か（変化しているか否か）を判断する。スイッチ位置が前回位置と変化していないときは、ステップ６０に戻り、再度スイッチ位置を検出する。このメインループは、スイッチが切り替え操作されなければ、そのまま、二輪操舵もしくは四輪操舵による走行を続けることを意味している。
【００２２】
ステップ６２でスイッチが切り替えられたと判断されると、切替ルーチンに移行する。ステップ６４は警告を開始するステップであり、スイッチが切り替えられるとブザーあるいは警告灯の表示によってスイッチが切り替わったことが操縦者に知らされる。
ステップ６６は再度、スイッチ位置を検出するステップであり、このステップでスイッチが元の位置に戻されたか否かを判断する。二輪操舵と四輪操舵の切替スイッチは誤って操作することがあり得るし、警告によって切替スイッチを誤って操作したことを操縦者が知り、元の位置にスイッチを戻す操作を行う場合もある。ステップ６８はスイッチ切り替えを確認する操作に相当するものであり、切替スイッチが元に戻されたら、ステップ７０で警告が停止され、もとのメインループに復帰して、そのままの走行状態が維持される。
【００２３】
ステップ６８で切替スイッチが元に戻されていないこと、すなわち走行状態を切り替える操作を操縦者が行ったことが確認されると、ステップ７２でセンサ１８の検出値から前輪操舵角が検出される。ステップ７４はこの前輪操舵角における最適な後輪操舵角の目標値を計算するステップである。後輪操舵角の目標値は二輪操舵の場合も四輪操舵の場合も前輪操舵角に応じた特定値に決められる。ステップ７６はセンサ２８の検出値から後輪操舵角を検出するステップである。ステップ７８はステップ７６で検出した後輪操舵角とステップ７４で求めた後輪目標値を比較し、後輪操舵角が後輪目標値を通過したか否かを判断するステップである。
【００２４】
そして、後輪操舵角が後輪目標値を通過していない場合はステップ６６に戻り、スイッチを戻していない場合には再度、前輪操舵角を検出するステップ７２に進む。二輪操舵と四輪操舵の切替操作の際には、前輪と後輪は絶えずその方向が変化している。したがって、ステップ６６からステップ７８までのステップを一巡する際には、そのつど前輪と後輪の操舵角を検出して、後輪操舵角が後輪目標値を通過したか否かを判断する。
後輪操舵角が後輪目標値を通過したか否かの判断は、１回のループごとに後輪操舵角に対して後輪目標値が左側にあるか右側にあるかを求め、後輪操舵角に対する後輪目標値の方向が左から右あるいは右から左といったように、方向が入れ替わった時点で後輪目標値を通過したと判断する。
【００２５】
後輪操舵角が後輪目標値を通過したと判断されると、次のステップ８０に移り、警告の発信が停止される。これによって操縦者は操舵方法の切り替えが終了したことを知ることができる。
ステップ８２は、操舵方法が二輪操舵か四輪操舵かを判断するステップである。ステップ６６でスイッチの位置が既に検出されているから、そのデータによって二輪操舵か四輪操舵かが判断される。二輪操舵の場合は電磁切替弁３４のソレノイドａをＯＦＦの状態に設定し、パイロットランプを消灯する。四輪操舵の場合は電磁切替弁３４のソレノイドａをＯＮとし、パイロットランプを点灯させる。ソレノイドａをＯＮとすることで逆位相による四輪操舵となる。
こうして二輪操舵状態から四輪操舵状態、あるいは四輪操舵状態から二輪操舵状態に自動的に切り替えることができて、それぞれの操舵状態で走行できるようにすることができる。
【００２６】
（始動時補正制御方法）
以上は、エンジン始動時に補正が不要な場合であるが、エンジン始動時に前輪と後輪の向きが適正な方向になっておらず、補正が必要な場合は補正ルーチンによって前輪と後輪の向きを補正した後、メインループに移行する。以下では、エンジン始動時に前輪と後輪の向きの補正を行うための制御手段について、図３に示すフロー図とともに説明する。
【００２７】
ステップ５０において前輪と後輪の向きがアンバランスになっていると判断され、補正が必要であると判断されると、ステップ９０により警告が発信開始される。この警告は、本実施形態ではブザー音と警告ランプを点灯することによってなされる。ブザー音と警告ランプの点灯を同期させるようにすると操縦者に直感的に警告であることを知らせることができて有効である。警告が発信されることで操縦者は、前後輪がアンバランスな向きになっていること、前後輪の向きを補正中であることを知ることができる。車輌は補正が終了してから発進し、前後輪の補正は車輌の停止中に行われる。
【００２８】
ステップ９２は、まず前輪の操舵角を読み取りするステップである。前輪の操舵角は前輪１０ａに取り付けたセンサ１８の出力値から検出することができる。ステップ９４は前輪の操舵方向を計算するステップである。このステップ９４は、ステップ９２で読みとった前輪の操舵角の推移から前輪がどちら向きに動こうとしているか（右方向に向かっているか、左方向に向かっているか）を求めるステップである。
本実施形態の補正操作ではエンジンを動かして車輌を停止させた状態でハンドルを若干回すようにし、前輪の動きに後輪を追従させるようにすることで前後輪の操舵角のアンバランスを補正するようにしている。ステップ９４はこのハンドル操作によって前輪操舵角が変わっていく方向を検知するステップである。
【００２９】
ステップ９６は二輪操舵と四輪操舵を切り替える切替スイッチの位置を検出するステップである。
ステップ９８はステップ９６において二輪操舵か四輪操舵かを検知した結果に基づいて、ステップ９２で検出した前輪操舵角に応じて後輪目標値を計算するステップである。後輪目標値とは、前輪操舵角に応じて決められる後輪の操舵角（目標角）である。この後輪目標値は二輪操舵か四輪操舵かという操舵状態と、前輪操舵角に応じて一つの特定値に決められる。
ステップ１００はセンサ２８により後輪操舵角を読みとるステップであり、ステップ１０２は、ステップ１００で読みとった後輪操舵角が後輪目標値を通過したか否かを判断するステップである。
【００３０】
後輪操舵角が後輪目標値を通過したか否かの判定は、前述した切替ルーチンにおける制御方法と同様に、後輪操舵角に対して後輪目標値の方向が左から右、あるいは右から左といったように、方向が入れ替わった時点で後輪目標値を通過したと判断する。
ステップ１０２で後輪操舵角が後輪目標値を通過していないと判断された場合には、補正アルゴリズムに移行して後輪操舵角を補正する操作がなされる。
【００３１】
ステップ１０４は後輪目標値が右側にあるか否かを判断するステップである。後輪目標値が右側という意味は、補正前の後輪の向きに対して、後輪の向きを補正する方向が右側であるという意味である。すなわち、後輪の向きを後輪目標値に合わせるようにするには、後輪を右方向に動かす必要があるということである。
【００３２】
ステップ１０６は、ステップ１０４において後輪目標値が右側にあると判断された場合に、後輪が右側を向いているか否かを判断するステップである。ステップ１０６において後輪が右を向いていると判断された場合は、ステップ１０８で電磁切替弁３４のソレノイドをＯＦＦに設定する。ソレノイドをＯＦＦに設定するということは、後輪の向きを変えずに前輪のみ操作するということであるが、このように制御するのは、後輪目標値が右側にありその際に後輪の向きをさらに右側（同じ方向）に変えると、後輪が外側（切れ角が大きくなる方向）に大きく開くことになり後輪操舵角が大きくなって危険になるから、これを防止するためである。
【００３３】
一方、ステップ１０６において、後輪目標値が右側で、後輪が右側を向いていないと判断された場合には、ステップ１０９で前輪が右側に向かって動いているか否かが判断される。
ステップ１０９で前輪が右側に向かって動いていると判断された場合にはステップ１１０で電磁切替弁３４のソレノイドｂがＯＮとされる。ソレノイドｂをＯＮにする作用は、前輪の向きと後輪の向きとを同位相（同じ向き）にするという作用であり、前輪が右に動くと前輪の動作に追従して後輪が右に向くようになる。ステップ１０８は、ステップ１０４において後輪目標値が右側にある場合における補正であるから、前輪に追従させるように後輪を動かすことで目標値に後輪を近づけていくことができる。
【００３４】
一方、ステップ１０９で前輪が右に動いていない、すなわち前輪が左側に向けて動いている場合は、ステップ１１２で電磁切替弁３４のソレノイドａをＯＮにする。ソレノイドａをＯＮにする作用は、前輪の向きと後輪の向きを逆位相（逆の向き）にするという作用であるから、前輪が左に動いているときは、後輪が右に向くようになる。すなわち、後輪を右側の目標値に近づけるように補正していくことができる。
ステップ１０８、１１０、１１２により後輪を補正して、再度ステップ９２に戻り、前輪操舵角の読み取りから再度、前後輪の向きを解析することによって、ステップ１０２で後輪が後輪目標値を通過したか否かを判断する。
【００３５】
補正アルゴリズムにおいて、ステップ１０４で後輪目標値が右側ではない、すなわち左側にある場合は、後輪を左に向けて移動させる補正を行う。ステップ１１４は後輪目標値が左側で後輪が左を向いているか否かを判断するステップである。ステップ１１４で後輪が左に向いている場合にはステップ１０８に進み、電磁切替弁３４をＯＦＦにして後輪の向きを変えないようにする。このように制御しているのは、後輪目標値が左側にある場合で、後輪目標値に向けてさらに後輪の向きを変えるようにすると、後輪が外側に大きく開くようになり、後輪操舵角が大きくなって危険になるからである。
【００３６】
ステップ１１４で後輪が左を向いていないと判断された場合は、ステップ１１６で前輪が左に動いているか否かが判断される。前輪が左に動いていると判断されたときは、前輪と後輪と同位相とするステップ１１０に移り、電磁切替弁３４のソレノイドｂがＯＮにされる。前輪と後輪とを同じ向きにすることによって、前輪と同じ左向きに後輪が動くように補正される。
ステップ１１６で前輪が左に動いていない、すなわち右に動いていると判断されたときは、前輪と後輪を逆位相とするステップ１１２に移り、電磁切替弁３４のソレノイドａがＯＮにされる。この場合は前輪と後輪が逆向きに動き、前輪が右に動くことから後輪が左に動くように補正される。
このように、ステップ１０４で後輪目標値が左側にある場合も、ステップ１１４以下の操作により、上述した後輪目標値が右側にある場合と同様に、後輪の操舵角が目標値を超えるように補正することができる。
【００３７】
ステップ１０２で後輪が後輪目標値を通過したことが確認されると、ステップ８０に移り、警告が停止され、ステップ８２で二輪操舵か四輪操舵かを判断して、四輪操舵の場合には電磁切替弁３４のソレノイドａを常時ＯＮの状態とし、二輪操舵の場合は電磁切替弁３４のソレノイドを常時ＯＦＦに設定される。これによって、所要の四輪操舵あるいは二輪操舵の走行が可能状態となりメインループに移行する。メインループに移行した後は、前述したステップ６０によるスイッチ検出と切替ルーチンによる制御に移行する。
このように、本実施形態の制御方法によれば、エンジン始動時に前輪と後輪の向きがアンバランスになっている場合、前輪と後輪の操舵角が自動的にバランスするように補正され、正規の走行が可能な状態にすることができる。
【００３８】
上述したように、本発明における前輪と後輪の操舵角を制御する方法は、前輪の操舵角を基準として後輪の操舵角を解析し、後輪の操舵角が正規の方向から偏位している際には、前輪に追従させるように後輪を動かして、操舵角を変えることにより後輪の操舵角が正規の方向になるように補正するという考え方によっている。
なお、上述した実施形態では、後輪の向きを補正する場合は、後輪が中立位置に向かうように補正している。すなわち、補正開始時における後輪の向きが、後輪目標値よりも内側にある場合、いいかえれば後輪目標値が補正開始時の後輪の向きよりも外側にある場合には、電磁切替弁３４のソレノイドをＯＦＦにして後輪を動かさないようにしている。これは、後輪目標値に向かうように後輪の向きを動かしてしまうと、後輪が外側に大きく開くようになり、後輪操舵角が大きくなってしまい、補正操作中に操縦者が誤って走行したりすると危険であるからである。また、部品製作時や調整時のばらつきにより、後輪目標値として実際に到達し得ないような値が計算で求められたような場合に、前後輪のステアリングがロックしてしまうといったことが起こり得るから、このような事態を防止するためである。
【００３９】
本実施形態の切替制御方法によれば、エンジン始動時に前輪と後輪の操舵角がアンバランスになっていた場合には、自動的に前後輪をバランスさせた操舵角に補正することができるから、エンジン停止時に前輪や後輪が動かないように機械的にロックする機構を設けるといったことが不要になる。また、補正動作中にはブザー音などによって警告が発せられるから、補正中に走行したりしないようにすることができる。
なお、上記実施形態においては、四輪操舵による走行を前輪と後輪を逆位相とする場合を例に説明したが、前輪と後輪とを同位相として走行する場合も同様に制御することにより、前輪と後輪の操舵角を自動的に補正して通常走行状態にすることができる。
また、本発明に係る切替方法は、スピードスプレーヤに限らずトラクタ、各種果樹器械等の農業用車輌に好適に適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る農業用車輌は、上述したように、エンジン始動時に前輪の向きと後輪の向きが正規位置にない場合に、前輪と後輪を油圧シリンダの作用を利用して適正な操舵角に補正する手段を備えていることにより、前輪と後輪の操舵角が自動的に補正され、これによって安全に走行することが可能になるとともに、取り扱いが容易な農業用車輌として提供することができるという著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る農業用車輌での油圧回路を示す説明図である。
【図２】四輪操舵と二輪操舵の切替制御方法を示すフロー図である。
【図３】エンジン始動時の前後輪の操舵角の補正方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１０ａ、１０ｂ前輪
１２前輪操舵用油圧シリンダ
１４、２４駆動ロッド
１６ａ、１６ｂアーム
１８、２８センサ
２０ａ、２０ｂ後輪
２２後輪操舵用油圧シリンダ
２６ａ、２６ｂアーム
３０油圧ポンプ
３２オービットロール
３４電磁切替弁

Claims

油圧ポンプと、前輪操舵用の前輪駆動用油圧シリンダと、後輪操舵用の後輪駆動用油圧シリンダとを備え、手動操作により二輪操舵と四輪操舵とを切り替えて走行可能に設けられた農業用車輌において、
前輪と後輪との操舵角を検出するセンサと、
前記油圧ポンプからの油圧を前記前輪駆動用油圧シリンダと前記後輪駆動用油圧シリンダとに、二輪操舵位置と、同位相による四輪操舵位置と、逆位相による四輪操舵位置に切り替えて作用させる電磁切替弁とが設けられ、
エンジン始動時において、手動操作により選択されていた二輪操舵または四輪操舵の選択状態および前記センサにより検出された前輪の操舵角により特定される後輪の操舵角に対し、前記センサにより検出された後輪の操舵角が外れていた際に、前記後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正する手段として、
後輪の操舵角補正時において、前記センサによる前輪の操舵角検出結果および二輪操舵または四輪操舵の選択状態に基づいて特定される前記後輪の操舵角を求めて後輪目標値として設定し、
前記センサによって検出した後輪の操舵角を前記後輪目標値となるように補正する方向が入れ替わるまで、前記電磁切替弁を、前記二輪操舵位置と、同位相による四輪操舵位置と、逆位相による四輪操舵位置のいずれかに切り替えて後輪駆動用油圧シリンダに作用させ、後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正する制御手段を備えていることを特徴とする農業用車輌。
制御手段により電磁切替弁を切り替える際に、前輪の操舵角を検出して前輪の向きが変化する方向を検出し、
後輪目標値が前輪の動き方向と同じ向きであり、後輪の操舵角が前輪の向きと逆位置にあった場合には、電磁切替弁を同位相による四輪操舵位置に設定し、
後輪目標値が前輪の動き方向と逆の向きであり、後輪の操舵角が前輪の向きと逆位置にあった場合には、電磁切替弁を逆位相による四輪操舵位置に設定することを特徴とする請求項１記載の農業用車輌。
前記後輪の操舵角を前記前輪の操舵角により特定される操舵角に補正操作している際には、ブザー音あるいは警告灯を点灯させて警告を発することを特徴とする請求項１または２記載の農業用車輌。
二輪操舵による走行と四輪操舵による走行を切り替える切替制御手段を備え、
前記切替制御手段として、切り替え操作に移行した警告を発信した後、切替操作が完了するまでの間に、切替スイッチの位置を検出して二輪操舵と四輪操舵の切り替えを確認する手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の農業用車輌。