JPH0526729U - 四輪操舵車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 四輪操舵車両の後輪操舵機構に油圧を供給す
る油圧源の異常を判断する。 【構成】 四輪操舵車両のエンジンにより駆動される油
圧源３７から後輪操舵機構５に油圧を供給する油路４２
に油圧を検出する圧力センサ５２を設け、後輪操舵機構
を制御するコントロールユニット７は、圧力センサから
の信号により油圧源の異常を判断するように構成したも
のである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、四輪操舵車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】

クレーン車として、トラックベースへのクレーン架装から発展したトラックク レーン車が知られている。このトラッククレーン車は、一般走行のキャブ（キャ リヤハウス）とクレーン作業用のクレーンハウスとを独立に備えるものが多く、 一般のトラックと同等の走行性能を有し、長距離の移動も可能である。また、ク レーン架装の制約が少ないためトン数の割りには大きな吊下げ能力を具備させる ことができる。反面、トラッククレーン車は、車両の寸法が大きいこと、ステア リングシステムに制約が有ること等の理由で、狭い路地への進入が困難である、 不整地での移動能力が劣る、アプローチアングル乃至はデパーチャアングルを大 きくとることができない等、現場での機動性に劣るという問題がある。

【０００３】 一方、現場での機動性を重視したラフテレンクレーン車が知られている。この ラフテレンクレーン車は、走行時の車両運転操作及びクレーン作業時のクレーン 操作が同じクレーンハウスで行なわれ、更に全輪駆動機能（４ＷＤ）、及び全輪 操舵機能（４ＷＳ）を備えており、特に、全輪操舵機能は、前輪の舵角に応じて 、且つ前輪に同期させて後輪に前輪と同相又は逆相のステアリング角を付与して 最小回転半径をより小さくするものであることから、狭い路地への進入、或いは 狭い場所での旋回等が頻繁に行なわれる作業に対して極めて有効である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、後輪操舵機構を駆動するためには所定の油圧を供給する必要があり 、このためには当該車両のエンジンにより駆動される油圧源即ち、後輪操舵用油 圧ポンプが正常に駆動される必要がある。従って、当該車両のエンジンが回転し ているか否かを判断するためには、当該エンジンの回転数を検出してその信号を コントロールユニットに入力させることが必要である。

【０００５】 しかしながら、エンジン回転センサを使用してエンジン回転信号をコントロー ルユニットに入力させるためにはエンジン回転センサを新たに設ける必要がある ばかりでなく、電気回路も複雑となるという問題がある。 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、車両のエンジンにより駆動される 油圧源から後輪操舵機構への油路に圧力センサを設け、エンジン回転センサを使 用することなく油圧源の異常を判断するようにした四輪操舵車両を提供すること を目的とする。 供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案によれば、四輪操舵車両のエンジンにより駆 動される油圧源から後輪操舵機構に油圧を供給する油路に当該油路の油圧を検出 する圧力センサを設け、前記後輪操舵機構を制御するコントロールユニットは、 前記圧力センサからの信号により前記油圧源の異常を判断する構成としたもので ある。

【０００７】

【作用】

コントロールユニットは、圧力センサからの信号を取り込んで当該車両のエン ジンにより駆動される油圧源から後輪操舵機構に供給される油圧が正常であるか 否かを判断して前記油圧源の異常を判断する。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。 図１は本考案に係る四輪操舵車両の操舵システムの全体構成を示し、図２は図 １の操舵機構全体を拡大して、図３は図１のコントロールユニットの入出力関係 を示すもので、図１及び図２において操舵システム１は、前輪２、２の操舵機構 ４、後輪３、３の操舵機構５、当該操舵機構５を制御する油圧制御装置６、コン トロールユニット（Ｃ／Ｕ）７、スイッチボックス８、表示ボックス９及び後述 する各種センサにより構成されている。

【０００９】 前輪２、２を操舵する操舵機構４は、パワーステアリングとされ、パワーステ アリングギヤボッスク１１の入力軸は、ステアリングシャフト１２に、出力軸は 、リンク１４を介して一方の前輪２のアーム１５に連結されており、油圧制御部 （図示せず）は、油路４０、４１を介してステアリング用油圧ポンプ１６に接続 されている。

【００１０】 後輪３、３を操舵する操舵機構５は、後輪操舵用油圧シリンダ２２、２３、リ ヤロック機構２４（図２）等を備え、これらのシリンダ２２、２３は、各シリン ダボトムがリヤデフ２０のブラケット２０ａに、各ロッドの先端は、後輪３、３ を支持するアーム２１、２１の各一端に夫々連結されている。これらの油圧シリ ンダ２２、２３は、各一方のポートが油路４４に、各他方のポートが油路４５に 接続されており、油路４４と４５との間には中立制御用電磁弁２６が接続されて いる。また、リヤロック機構２４は、リヤロック電磁弁２５（図１）によりロッ ク又はロック解除される。

【００１１】 油圧制御装置６は、電気モータ即ち、ＤＣモータ３０、減速機３１、メータリ ングポンプ３２及び後輪操舵用油圧ポンプ３７等により構成されており、ＤＣモ ータ３０の出力軸は、減速機３１を介してメータリングポンプ３２の入力軸に連 結されている。メータリングポンプ３２の入力ポート３２ａ、３２ｂは、夫々油 路４２、４３を介して後輪操舵用油圧ポンプ３７、タンク３８に接続され、これ らの油路４２と４３との間には圧力調整用のリリーフ弁３９が接続されている。 また、前記メータリングポンプ３２の吐出ポート３２ｃ、３２ｄは、前記後輪操 舵機構５の油路４４、４５に接続されている。

【００１２】 前輪操舵機構４のステアリングシャフ１２には、ステアリング角度を検出する ステアリング角度検出センサ５０が、リヤデフ２０と一方の後輪３のアーム２１ との間には後輪の舵角を検出する舵角検出センサ５１が配設されており、油圧制 御装置６の油路４２のリリーフ弁３１の下流側にはメータリングポンプ３２に供 給する油圧を検出する圧力スイッチ５２が接続されている。これらのステアリン グ角度検出センサ５０、舵角検出センサ５１及び圧力スイッチ５２は、コントロ ールユニット７に接続されている。

【００１３】 コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）７は、図１及び図３に示すように入力側に車 速センサ５３、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）の変速段（１速、２速、後進、中 立等）を検出する変速段検出スイッチ５４、前輪操舵（２ＷＳ）、全輪操舵（後 輪同相同期４ＷＳ−１）、全輪操舵（後輪逆相同期４ＷＳ−２）、全輪操舵（後 輪手動独立４ＷＳ−３）等のモードを切り替えるプッシュボタン式のモード切替 スイッチ５５、後輪３を独立して操舵制御するシーソー型の手動独立操舵スイッ チ５６、後輪を強制的に中立位置に制御する強制中立制御スイッチ５７、後輪の 車軸を中立位置に固定するための後軸固定スイッチ５８、後軸が中立位置に固定 されたことを検出する後軸固定検出スイッチ５９等が接続されている。そして、 モード切替スイッチ５５、手動独立操舵スイッチ５６及び強制中立制御スイッチ ５７は、運転室に配設されたスイッチボックス８（図１）に配置されている。

【００１４】 コントロールユニット７の出力側には、表示ボックス９、リヤロック機構２４ （図２）に設けられた後軸固定用リヤロック電磁弁２５、中立制御用電磁弁２６ 、メータリングポンプ３２を駆動するためのＤＣモータ３０、リヤロックランプ ７０、前輪舵角表示インジケータ７１、後輪舵角表示インジケータ７２、ブザー ７３、故障表示ランプ７４、４ＷＳ−１モード表示ランプ７５、４ＷＳ−２モー ド表示ランプ７６、４ＷＳ−３モード表示ランプ７７等が接続されている。そし て、リヤロックランプ７０、前輪舵角表示インジケータ７１、後輪舵角表示イン ジケータ７２、ブザー７３、故障表示ランプ７４、及びモード表示ランプ７５〜 ７７７７等は、表示ボッスク９に（図１）配置されている。コントロールユニッ ト７は、各入力信号に基づいて油圧制御装置６のＤＣモータ３０を駆動して後輪 ３の舵角を制御する。これにより前輪側と後輪側とは、機械的に分離されて完全 に独立した構成とされている。

【００１５】 また、ＤＣモータ３０は、コントロールユニット７と並列に切替スイッチ４７ 、非常スイッチ４８（図２）を介して電源に接続されている。切替スイッチ４７ は、ＤＣモータ３０の回転方向を切り替える即ち、正回転又は逆回転させるため のもので、共通接点ｃ、ｆは夫々ＤＣモータ３０（尚、図中線は１本しか描いて ない）に接続され、接点ｂ、ｄは接地され、接点ａ、ｅは、非常スイッチ４８の 一方の接点に接続され、当該非常スイッチ４８の他方の接点は電源に接続されて いる。これらの切替スイッチ４７と非常スイッチ４８は、スイッチボックス８に 配置されている。そして、コントロールユニット７に異常が発生した場合、オペ レータが手動操作によりＤＣモータ３０を駆動させて後輪を転舵させることがで きるようになっている。

【００１６】 尚、当該車両は、例えば、ラフテレンクレーン車で、コントロールユニット７ は、低速（例えば、２０km/h以下）時に全輪操舵（４ＷＳ−１〜４ＷＳ−３）制 御を可能とし、作業現場での小回りを効かせるように後輪３を転舵制御するもの とする。 次に、図４以下に示すフローチャートを参照しつつ作用を説明する。

【００１７】 先ず、コントロールユニット７は、メインルーチンにおいて車両のキースイッ チが操作されて電源が投入（ステップ１）されるとステアリング角度検出センサ ５０のカウント値を零にクリア（ステップ２）し、次いで、センサチェックルー チンに移行（ステップ３）して全てのセンサに故障が有るか否かをチェック（ス テップ４）し、その判別答が否定（ＮＯ）即ち、全てのセンサが正常である場合 にはモード切替スイッチ５５が４ＷＳ−１（同相同期）モードに切替られている か否かを判別（ステップ５）し、その判別答が肯定（ＹＥＳ）のときには４ＷＳ −１制御即ち、前輪に対して後輪を同相に同期制御するルーチンに移行（ステッ プ６）してステップ３に戻る。

【００１８】 ステップ５の判別答が否定（ＮＯ）のとき即ち、モード切替スイッチ５５が前 記４ＷＳ−１以外の他のモードに切替られているときには、コントロールユニッ ト７は、当該モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−２（逆相同期）モードに切替ら れているか否かを判別（ステップ７）し、その判別答が肯定（ＹＥＳ）のときに は４ＷＳ−２制御即ち、前輪に対して後輪を逆相に同期制御するルーチンに移行 （ステップ１０）してステップ３に戻る。

【００１９】 また、ステップ７の判別答が否定（ＮＯ）のときにはコントロールユニット７ は、４ＷＳ−３（手動独立操舵）モードに切替られているか否かを判別（ステッ プ９）し、その判別答が肯定（ＹＥＳ）のときには４ＷＳ−３制御即ち、前輪２ に対して後輪３を手動で独立して操舵可能なルーチンに移行（ステップ１０）し てステップ３に戻り、否定（ＮＯ）のときには２ＷＳ即ち、前輪のみの操舵制御 のルーチンに移行（ステップ１１）してステップ３に戻る。

【００２０】 また、コントロールユニット７は、ステップ４の判別答が肯定（ＹＥＳ）のと き即ち、何れかのセンサに故障がある場合にはセンサ故障表示（ステップ１２） を行ない、表示ボックス９の故障表示ランプ７４（図３）を点灯させると共に強 制的に後輪の舵角制御を禁止して前輪のみのステアリング制御（強制２ＷＳ）の ルーチンに移行（ステップ１３）する。

【００２１】 次に、２ＷＳ（前輪操舵）、４ＷＳ−１（後輪同相同期）、４ＷＳ−２（後輪 逆相同期）の各制御について説明する。 図１に示すステアリングホイール１３が例えば、右方向に操作されると、ステ アリングシャフト１２が当該右方向に回転し、これに応じて油圧ポンプ１６から パワーシリンダ１１の油圧制御部に油圧が供給されて当該パワーシリンダ１１が 作動し、左右のアーム１５、１５を右に回動させ、前輪２、２を右に操舵制御す る。ステアリング角度検出センサ５０は、ステアリングシャフト１２の回転方向 及び回転量を検出して対応するステシリング角度信号を出力する。コントロール ユニット７は、このスアリング角度検出センサ５０からの信号により表示ボック ス９の前輪舵角表示インジケータ７１を駆動して前輪２の舵角を表示する。

【００２２】 コントロールユニット７は、モード切替スイッチ５５が２ＷＳ（前輪操舵）モ ードに切替られているときには、ＤＣモータ３０を駆動せず、メータリングポン プ３２のスプール３３（図２）を中立位置に保持し、リヤロック機構２４をロッ クする。これにより後輪３、３は、中立位置に固定され、前輪２のみが操舵され る。また、後輪舵角表示インジケータ７２は、後輪３の舵角０を表示する。

【００２３】 モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−１（後輪同相同期）モードに切替られてい るときにはコントロールユニット７は、表示ボッスク９（図１）の４ＷＳ−１モ ード表示ランプ７５を点灯させると共に中立制御用電磁弁２６を閉弁させて油路 ４４と４５との連通を遮断し、リヤロック電磁弁２５を駆動してリヤロック機構 ２４のロックを解除する。そして、ステアリングホイール１３が右方向に操作さ れるとコントロールユニット７は、ステアリング角度検出センサ５０から入力さ れる信号に応じてＤＣモータ３０を正回転させてメータリングポンプ３２を駆動 し、スプール３２を図２中右方向に移動させる。この結果、後輪操舵機構５の油 路４５、シリンダ２２、２３、油路４４の経路で油圧が供給され、シリンダ２２ が伸長し、シリンダ２３が短縮してアーム２１、２１が図中右方向に回動され、 後輪３、３が右に転舵される。

【００２４】 舵角検出センサ５１は、後輪３、３の舵角を検出して対応する信号をコントロ ールユニット７にフィドバック信号として加える。コントロールユニット７は、 この舵角検出センサ５１からのフィドバック信号とステアリング角度検出センサ ５０からの信号とにより後輪３の舵角を正確に制御する。これにより後輪３は、 前輪２に同期して同相制御される。また、コントロールユニット７は、ステアリ ング角度検出センサ５０、舵角検出センサ５１から入力される信号により表示ボ ックス９の前輪舵角表示インジケータ７１、後輪舵角表示インジケータ７２を駆 動して前輪２のステアリング角、後輪３の舵角を表示する。

【００２５】 また、モード切替スイッチ５５が４ＷＳ−２（逆相同期）モードに切替られて いるときにはコントロールユニット７は、表示ボッスク９（図１）の４ＷＳ−２ モード表示ランプ７６を点灯させると共に中立制御用電磁弁２６を閉弁させて油 路４４と４５との連通を遮断し、リヤロック電磁弁２５を駆動してリヤロック機 構２４のロックを解除する。そして、ステアリングホイール１３が右方向に操作 されるとコントロールユニット７は、ステアリング角度検出センサ５０から入力 される信号に応じてＤＣモータ３０を逆回転させてメータリングポンプ３２を駆 動し、スプール３２を図２中左方向に移動させる。この結果、後輪操舵機構５の 油路４４からシリンダ２２、２３、油路４５の経路で油圧が供給され、シリンダ ２２が短縮し、シリンダ２３が伸長してアーム２１、２１が図中左方向に回動さ れ、後輪３、３が左に転舵される。

【００２６】 舵角検出センサ５１は、後輪３、３の舵角を検出して対応する信号をコントロ ールユニット７にフィドバック信号として加える。コントロールユニット７は、 この舵角検出センサ５１からのフィドバック信号とステアリング角度検出センサ ５０からの信号とにより後輪３の舵角を正確に制御する。これにより後輪３は、 前輪２に同期して逆相制御される。また、コントロールユニット７は、ステアリ ング角度検出センサ５０、舵角検出センサ５１から入力される信号により表示ボ ックス９の前輪舵角表示インジケータ７１、後輪舵角表示インジケータ７２を駆 動して前輪２のステアリング角、後輪３の舵角を表示する。

【００２７】 また、切替モードスイッチ５５が４ＷＳ−３（手動独立）モードに切替られて いる場合には、コントロールユニット７は、表示ボッスク９（図１）の４ＷＳ− ３モード表示ランプ７７を点灯させると共に手動独立操舵スイッチ５６の切替位 置に応じて後輪を転舵する。例えば、手動独立操舵スイッチ５６が「右」方向に 操作されると、コントロールユニット７がＤＣモータ３０を正回転させてメータ リングポンプ３２のスプール３４を図２中右方向に移動させる。これにより後輪 操舵機構５のシリンダ２２が伸長し、シリンダ２３が短縮してアーム２１、２１ が右方向に回動され、後輪３、３が右に転舵される。そして、手動独立操舵スイ ッチ５６が中立位置に戻されると、ＤＣモータ３０が停止し、後輪３が当該転舵 角に保持される。

【００２８】 反対に、手動独立操舵スイッチ５６が「左」方向に操作されると、コントロー ルユニット７がＤＣモータ３０を逆回転させてメータリングポンプ３２のスプー ル３４を図２中左方向に移動させる。これにより後輪操舵機構５のシリンダ２２ が短縮し、シリンダ２３が伸長してアーム２１、２１が左方向に回動され、後輪 ３、３が左に転舵される。

【００２９】 ところで、後輪操舵機構５の油圧シリンダ２２、２３（図２）を駆動するため には所定の油圧を供給する必要があり、このためには当該車両のエンジンにより 駆動される油圧源即ち、後輪操舵用油圧ポンプ３７（図２）が正常に駆動される 必要がある。そこで、油圧源に圧力スイッチを設けてエンジン回転センサを使用 することなく比較的簡単に油圧源の故障を診断するようにしている。

【００３０】 コントロールユニット７は、図５のフローチャートに示すように後輪に操舵指 令をする（ステップ２０）際に圧力スイッチ５２（図２）からの信号を取り込み 、当該圧力スイッチ５２の出力信号がオンかオフかを判断（ステップ２１）する 。この圧力スイッチ５２は、図６に示すように油路４２に供給される油圧が所定 圧のときにはオンとなり、所定圧よりも低いときにはオフとなる。コントロール ユニット７は、ステップ２１において圧力スイッチ５２がオンのときには油圧ポ ンプ３７が正常に駆動されている即ち、エンジンが正常に回転しており、且つ油 圧源にも異常が無いものと判断し、当該判別を繰り返して行ない、圧力スイッチ ５２がオフのとき即ち、油圧ポンプ３７から吐出される油圧が低く油路４２の油 圧が低いときには、車速センサ５３から入力される車速信号により当該車両の車 速の有無を判断（ステップ２２）する。

【００３１】 そして、コントロールユニット７は、ステップ２２において車速が無い即ち、 停車していると判断したときには、エンジンも停止しているものと判断して当該 判別を繰り返して行なう。即ち、コントロールユニット７から転舵指令が出され 油圧が上昇しないときは、エンジンが回転していない場合誤診断の可能性があり 、車速信号が入力されない時には油圧源の故障診断を一時中断する。コントロー ルユニット７は、ステップ２２において車速が有ると判断したときには油圧源に 異常があると判断（ステップ２３）して、表示ボックス９（図１）の故障表示ラ ンプ７４を点灯させて運転者に油圧源に異常が発生したことを知らせる。これは 、メータリングポンプ３２に供給する油路４２の油圧が低く、油圧スイッチ５２ がオフになっている状態でありながら車速が有るということであり、油圧ポンプ ３７、或いはリリーフ弁３９等に異常がある場合である。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、四輪操舵車両のエンジンにより駆動され る油圧源から後輪操舵機構に油圧を供給する油路に当該油路の油圧を検出する圧 力センサを設け、前記後輪操舵機構を制御するコントロールユニットは、前記圧 力センサからの信号により前記油圧源の異常を判断するようにしたので、エンジ ン回転センサを必要とせず、これに伴いコントロールユニットの回路構成を簡素 化することが可能となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る四輪操舵車両の操舵システムの一
実施例を示す構成図である。

【図２】図１の操舵機構の一部拡大図である。

【図３】図１のコントロールユニットの入出力関係を示
すブロック図である。

【図４】図１の操舵システム全体の制御を示すフローチ
ャートである。

【図５】油圧源の異常を判断する手順を示すフローチャ
ートである。

【図６】圧力スイッチの作動を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 操舵システム ２ 前輪 ３ 後輪 ４ 前輪操舵機構 ５ 後輪操舵機構 ６ 油圧制御装置 ７ コントロールユニット ８ スイッチボッスク ９ 表示ボックス ３０ ＤＣモータ ３１ 減速機 ３２ メータリングポンプ ４７ 切替スイッチ ４８ 非常スイッチ ５０ ステアリング角度検出センサ ５１ 舵角検出センサ ５２ 圧力スイッチ ５５ モード切替スイッチ ５６ 手動独立操舵スイッチ ５７ 強制中立制御スイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 四輪操舵車両のエンジンにより駆動され
   る油圧源から後輪操舵機構に油圧を供給する油路に当該
   油路の油圧を検出する圧力センサを設け、前記後輪操舵
   機構を制御するコントロールユニットは、前記圧力セン
   サからの信号により前記油圧源の異常を判断することを
   特徴とする四輪操舵車両。