JPH03279080A - 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］ この発明は四輪操舵制御装置に関するものであり、特に
、作業終了時の操舵モード及び前後輪の回向位置に拘ら
ず、パワーオン時に設定された操舵モードへの切替えを
行う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。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した四輪操舵装置の操舵モードの切替えは、前輪及
び後輪のうち操舵しない側の車輪の回向を固定して行う
が、その際に該車輪を回向した状態のまま固定すると次
のステアリング操作に支ＦＩｌ来たすので、前輪及び後
輪を一旦直進状態に戻した後に操舵モードの切替えを行
っている。

然し、作業終了後パワーオフの状態でステアリングを操
作したり、又は他の操舵モードへ切替えたりした場合、
次回作業開始時にパワーオンとしたときは前後輪の回向
位置が前回作業終了時とは異ったり、又は前後輪の回向
位置と作業終了後に設定された操舵モードと一致しない
ため、前輪及び後輪が直進状態になっていないとモード
切替えが行えない。例えば、後輪操舵モードで作業終了
したときに後輪が直進状態でない場合、パワーオフ時に
前輪操舵モードに切替えた状態でパワーオンとすれば、
後輪が回向したまま操舵されないためモード切替えが不
可能となる。バッテリのバックアップや不揮発性メモリ
により最終操舵モードを記憶させておくことも可能であ
るがコストアップとなり、又、コントローラを交換した
場合には効果がない。

そこで、作業終了時の操舵モード及び前後輪の回向位置
に拘らず、パワーオン時に切替スイッチで設定された操
舵モードへの切替えを為す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。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記目的を達成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した動
力車両に於て、前輪及び後輪の操舵角を検出する手段を
設け、夫々の操舵角の検出値から操舵モードを判別して
該操舵モードに対応するように前後の操舵用シリンダの
方向切替バルブを作動させると共に、該操舵モードと切
替スイッチにより設定されている操舵モードとを比較し
て、設定されている操舵モードに切替えるような制御部
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 操舵角の検出手段により前輪及び後輪の操舵角を検出し
、夫々の車輪が左右何れの方向へ何度回向しているかを
監視する。そのときの前輪及び後輪の操舵角のデータが
ＣＰＵへ送られ、制御部では上記データにより何れの操
舵モードの状態であるかを判別し、判別した操舵モード
に対応するように前後の操舵用シリンダの方向切替／　
＜ルブを制御する。そして、切替スイッチで設定されて
いる現在の操舵モードを読み取り、前記判別した操舵モ
ードと比較して両者が異っている場合は、切替スイッチ
で設定されている操舵モードになるように前後の操舵用
シリンダの方向切替バルブを作動させる。

従って、前輪及び後輪の回向位置に拘らず、パワーオン
時に設定されている操舵モードに切替操作を行うことが
できる。

［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（＋）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（５
）（５）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（４Ｘ１４）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θ１）の後部に設けられた後車軸（■（
■の左右にも前輪（４）（４）と同様にして、ファイナ
ルケース０■０優を取り付けて左右の後輪（ゆ（ロ）へ
駆動力を伝達し、該ファイナルケース（Ｉ■０■にナッ
クルアーム（１’ｉ）（＋”ｉ）を突設してドラッグリ
ンク（＋６３（＋６）の一端部を連結すると共に、ドラ
ッグリンクθ０（ＩＱの他端部を後車軸（２）の略中央
部に設けられたドラッグアーム（ロ）に連結する。更に
、ビン（ト）を中心にして回動自在なるドラッグアーム
（（７）の−側部に操舵用シリンダ（１９）の後端部（
１’ｌａ）を連結し、該ビン（ト）にポテンショメータ
（イ）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
トローラに）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（ト）及び（１）へ圧送し、且つ、
シャーシ（＋　＋）の後部に設けたメインコントロール
ノクルブＱカにも圧力油を圧送している。該乗用管理機
（＋）の後部にはリンク機構（至）を介してロータリ等
の対地作業機（ト）が取り付けられており、前記メイン
コントロールバルブ■からの圧力油によってリフトシリ
ンダ（１）（イ）が作動し、該対地作業機（ト）を上下
に昇降するように形成しである。

第３図は油圧回路を示しており、オイルタンク（３＋）
から油圧ポンプ（２）によって全油圧コントローラ（ハ
）へ圧力油が圧送され、前記ステアリングＧｅ１）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（Ｌ）から方向切替バルブ（ハ）及び（２）
へ圧送される。夫々の方向切替バルブ（ハ）（１）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）（υへ圧送する。

第３図に示した状態は各ソレノイド（Ａ）　（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（２＋）を右方向へ操舵すれば、圧力油は曲目
（１？）から方向切替バルブ（ハ）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（１）へ戻る。更に、圧力油は方向切替バル
ブ（ハ）へ圧送されるが、ソレノイド（Ａ）（Ｂ）がオ
フでスプールがｎの位置になっているので操舵用シリン
ダ（ハ）へ圧力油は圧送されず、全油圧コントローラ（
ハ）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
（＋）は右側へ旋回する。又、フローデバイダ（イ）か
ら分岐した圧力油はメインコントロールバルブに）へ圧
送され、リフトシリンダ（至）（１）を作動させる。

第４図は後輪操舵モード（モード２）の状態を示シ、方
向切替バルブ（ハ）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（
ハ）のソレノイド（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ｅ＋）を右方
向へ操舵すれば、圧力油は曲目（Ｉｌｊ）から方向切替
バルブ（１）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（ハ）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（１９ｂ）から圧力油が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（ハ）の曲目
（Ｌ）へ戻る。従って、ドラッグアーム（ｒ７）がビン
（ト）を中心に図中反時計方向へ回動し、後輪（ロ）（
ロ）が鎖線で示すように回向して乗用管理機（＋）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（ハ）のソレノイド（＾）がオンと
なってスプールがａの位置に移動し、且つ、方向切替バ
ルブに）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ＱＯを右方向へ
操舵すれば、ドラッグアーム（７）及び（ｒｆ）の双方
が図中時計方向へ回動し、前輪（４）（４）並びに後輪
（ｘ）（１４）が鎖線で示すように同位相で回向して乗
用管理機（＋）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（ハ）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（１）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（ｒ７）が反時計方
向へ回動し、前輪（４Ｘ４）並びに後輪（に）（ゆが鎖
線で示すように逆位相で回向して乗用管理機（りは右側
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（イ）が設けられ、該ポテンショメータ（
１０）及び（イ）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。又、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。ＣＰ
Ｕでは入力インターフエ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（
ト）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。

次に、操舵モードを切替えるときの制御方法を詳述する
。第８図に示すように、前輪（４）（４）が直進位置の
ときを基準線（０）として、基準線より右側へ回向して
いるときを前輪操舵角θ、がプラス側、左側へ回向して
いるときを前輪操舵角θＦがマイナス側とする。これと
同様に、後輪（ロ）（ロ）が直進位置のときを基準線（
０）として、基準線より右側へ回向しているときを後輪
操舵角θ８がプラス側、左側へ回向しているときを後輪
操舵角θ２がマイナス側とする。従って、前輪操舵角θ
２はプラス側の最大操舵角＋θＦｍａｍからマイナス側
の最大操舵角−θ２１１、までの範囲にあり、後輪操舵
角θアはプラス側の最大操舵角＋０□、８からマイナス
側の最大操舵角−０□、８までの範囲にある。そして、
乗用管理機（１）のパワーオン時には、前記ポテンショ
メータ００）及び（１）にて前輪操舵角θ２及び後輪操
舵角θ、を検出し、予めＣＰＵに設定されたプログラム
に従って、そのときは何れの操舵モードになっているか
を判別する。

別表１は、前輪及び後輪の操舵角θ１．θ３の検出値に
よりどの操舵モードであるかを判定する基準を表わして
おり、例えば前輪操舵角θ７がプラス側にあり、且つ後
輪操舵角θ、がＯであれば、ＣＰＵは前輪操舵モード（
モード１）の状態であると判別する。そして、制御部の
指令によって、方向切替バルブ（ハ）及び（１）の各ソ
レノイドが全てオフとなってスプールが夫々ｎの位置に
なる。前輪操舵角θ２及び後輪操舵角θアが他の検出値
を示した場合であっても、別表１に示した夫々の検出値
の該当範囲により操舵モードが判別され、その判別され
た操舵モードに対応するソレノイドを作動させる。従っ
て、万一作業終了後パワーオフの状態でステアリングを
操作し、前輪或は後輪が他の操舵モードの回向位置にな
っている場合であっても、前輪及び後輪の操舵角θ２．
θ３の検出値によって判別された操舵モードに対応して
各ソレノイドがオン・オフし、前後の操舵用シリンダの
方向切替バルブが制御される。

第９図は作動を示すフローチャートであり、乗用管理機
（＋）のパワーオン時に前輪操舵角θ、及び後輪操舵角
θ、を検出する（ステップ■）。ステップ■では、θＦ
がプラス側且つθ□がマイナス側であるとき、又はθ、
がマイナス側且つθ、がプラス側であるときはステップ
■へ至り、モード４と判別されてソレノイド（Ｂ）がオ
ンとなる。ステップ■からステップ■へ進み、θ２及び
θアの双方がプラス側であるとき又は双方がマイナス側
であるときはステップ■へ至り、モード３と判別されて
ソレノイド（Ａ）がオンとなる。ステップ■からステッ
プ■へ進み、θｙ＝Ｏで且つθアがプラス側であるとき
、又はθ２＝０で且つθ３がマイナス側であるときはス
テップ■へ至り、モード２と判別されてソレノイド（Ｂ
）及び（Ｃ）がオンとなる。ステップ■で階のときはス
テップ■へ至り、モード１と判別されてソレノイドは全
てオフとなる。そして、夫々判別された操舵モードをＭ
Ａにストアしくステップ■）、次に操舵モード切替スイ
ッチに設定されたモードを読んでＭＢにストアする（ス
テップ［相］）。ステップＯではＭＡとＭＢとを比較し
て両者が同一値であるか否かを判断し、同一でないとき
は操舵モード切替スイッチにて設定されたモードに切替
えるべく各ソレノイドを作動して制御プログラムが終了
する。上記ステップ＠でのモード切替えは、作業者が前
輪（４）（４）及び後輪Ｈ（１４）を直進状態に操舵す
ることによって自動的に為される。

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］ この発明は上記一実施例に詳述したように、前後輪の操
舵角の検出値から操舵モードを判別し、切替スイッチに
より設定されている操舵モードと異っているときは設定
されている操舵モードに切替える。このため、作業終了
後パワーオフの状態でステアリングを操作したり、或は
切替スイッチを他の操舵モードに切替えた場合であって
も、１＜ツーオン時には切替スイッチで設定された操舵
モードに切替わる。従って、作業終了時の操舵モード及
び前後輪の回向位置に拘らず、パワーオン時に任意の操
舵モードに変更でき、パワーオン時の操作性の向上に寄
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図は前輪及び後輪の操舵角を説明する解
説図、第９図はフローチャートである。 （り・・・・・・乗用管理機　　　（４）・・・・−・
前輪（η（ｒｔ）−・・ドラッグアーム　（９）＜Ｆｊ
）・・・操舵用シリンダＱｏ）（１）・・・・・・ポテ
ンショメータ（ゆ・・・・・・後輪　　　　　　（ハ）
（１）・・・方向切替バルブθ、・・・・・・前輪操舵
角　θア・・・・・・後輪操舵角（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ
） ・・・・・・ソレノイ ド 特 許 出 願 人 井関農機株式会社 第８図 手続補正書 （自発） 平成　２年５月７日 １゜ ６ ３゜ ４゜ 事件の表示 特願平　１−０７９７５４号 発明の名称 四輪操舵制御装置 補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　井関農機株式会社

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した動力車両に
   於て、前輪及び後輪の操舵角を検出する手段を設け、夫
   々の操舵角の検出値から操舵モードを判別して該操舵モ
   ードに対応するように前後の操舵用シリンダの方向切替
   バルブを作動させると共に、該操舵モードと切替スイッ
   チにより設定されている操舵モードとを比較して、設定
   されている操舵モードに切替えるような制御部をＣＰＵ
   に設けたことを特徴とする四輪操舵制御装置。