JPH11115791A - 作業車両における操向輪切れ角制御装置 - Google Patents
作業車両における操向輪切れ角制御装置Info
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- JPH11115791A JPH11115791A JP9303706A JP30370697A JPH11115791A JP H11115791 A JPH11115791 A JP H11115791A JP 9303706 A JP9303706 A JP 9303706A JP 30370697 A JP30370697 A JP 30370697A JP H11115791 A JPH11115791 A JP H11115791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業の種類にあった旋回半径で旋回を容易に
行えるようにする。 【解決手段】 操向輪の最大切れ角を調節するアクチュ
エータ１８Ｌ，１８Ｒと、人為操作で作業の種類を選択
する作業選択手段４１と、該作業選択手段によって選択
される作業の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な
角度となるように前記アクチュエータ１８Ｌ，１８Ｒの
駆動を制御する制御手段４０とを具備する。
行えるようにする。 【解決手段】 操向輪の最大切れ角を調節するアクチュ
エータ１８Ｌ，１８Ｒと、人為操作で作業の種類を選択
する作業選択手段４１と、該作業選択手段によって選択
される作業の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な
角度となるように前記アクチュエータ１８Ｌ，１８Ｒの
駆動を制御する制御手段４０とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操向輪の最大切れ
角を調節可能な作業車両における操向輪切れ角制御装置
に関する。
角を調節可能な作業車両における操向輪切れ角制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、作業車両の一種であるトラクタ
は、操向輪（一般的には前輪）の最大切れ角が一定であ
り、その角度は最も小半径の旋回を行う作業（例えば耕
耘作業）に合わせて設定されていた。よって、それ以外
の作業時に旋回を行う場合、その作業に適した操向輪切
れ角となるようにオペレータが勘でハンドル操作を行っ
ていた。
は、操向輪（一般的には前輪）の最大切れ角が一定であ
り、その角度は最も小半径の旋回を行う作業（例えば耕
耘作業）に合わせて設定されていた。よって、それ以外
の作業時に旋回を行う場合、その作業に適した操向輪切
れ角となるようにオペレータが勘でハンドル操作を行っ
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】旋回時にはハンドル操
作以外の操作があり、ハンドル操作だけに集中できない
ので、操向輪切れ角が一定せず、車体がふらついたり、
旋回終了時の位置が目標位置からずれるという不都合が
起きやすかった。特にオペレータが運転に不慣れである
場合、旋回時のハンドル操作が容易でなかった。そこで
本発明は、常に容易に適正な半径の旋回を行えるように
することを課題としている。
作以外の操作があり、ハンドル操作だけに集中できない
ので、操向輪切れ角が一定せず、車体がふらついたり、
旋回終了時の位置が目標位置からずれるという不都合が
起きやすかった。特にオペレータが運転に不慣れである
場合、旋回時のハンドル操作が容易でなかった。そこで
本発明は、常に容易に適正な半径の旋回を行えるように
することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成した、すなわち、本発明に
かかる作業車両における操向輪切れ角制御装置は、操向
輪の最大切れ角を調節するアクチュエータと、人為操作
で作業の種類を選択する作業選択手段と、該作業選択手
段によって選択される作業の種類に応じて操向輪の最大
切れ角が適正な角度となるように前記アクチュエータの
駆動を制御する制御手段とを具備することを特徴として
いる。
に、本発明は次のように構成した、すなわち、本発明に
かかる作業車両における操向輪切れ角制御装置は、操向
輪の最大切れ角を調節するアクチュエータと、人為操作
で作業の種類を選択する作業選択手段と、該作業選択手
段によって選択される作業の種類に応じて操向輪の最大
切れ角が適正な角度となるように前記アクチュエータの
駆動を制御する制御手段とを具備することを特徴として
いる。
【０００５】この操向輪切れ角制御装置によれば、作業
の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な角度となる
ように自動的に調節するので、オペレータは旋回時には
ハンドルをいっぱいに切ればよく、難しいハンドル操作
を必要しない。
の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な角度となる
ように自動的に調節するので、オペレータは旋回時には
ハンドルをいっぱいに切ればよく、難しいハンドル操作
を必要しない。
【０００６】また、本発明にかかる作業車両における操
向輪切れ角制御装置は、前後方向の軸を中心にして操向
輪が機体に対し揺動自在に設けられた作業車両における
操向輪切れ角制御装置であって、操向輪の最大切れ角を
調節するアクチュエータと、車体に対する操向輪の左右
傾斜を検出する左右傾斜検出手段と、該左右傾斜検出手
段によって検出される車体に対する操向輪の左右傾斜が
ほぼ中立であるとき、諸条件に応じて操向輪の最大切れ
角が適正な角度となるように前記アクチュエータの駆動
を制御する制御手段とを具備することを特徴としてい
る。
向輪切れ角制御装置は、前後方向の軸を中心にして操向
輪が機体に対し揺動自在に設けられた作業車両における
操向輪切れ角制御装置であって、操向輪の最大切れ角を
調節するアクチュエータと、車体に対する操向輪の左右
傾斜を検出する左右傾斜検出手段と、該左右傾斜検出手
段によって検出される車体に対する操向輪の左右傾斜が
ほぼ中立であるとき、諸条件に応じて操向輪の最大切れ
角が適正な角度となるように前記アクチュエータの駆動
を制御する制御手段とを具備することを特徴としてい
る。
【０００７】この操向輪切れ角制御装置によれば、車体
に対する操向輪の左右傾斜がほぼ中立であるときだけ操
向輪の最大切れ角を調節するので、車体に対し操向輪が
傾斜した状態で操向輪切れ角を大きくし過ぎることによ
り上側に変位した側の操向輪が車体側の部分に干渉する
のを防止できる。
に対する操向輪の左右傾斜がほぼ中立であるときだけ操
向輪の最大切れ角を調節するので、車体に対し操向輪が
傾斜した状態で操向輪切れ角を大きくし過ぎることによ
り上側に変位した側の操向輪が車体側の部分に干渉する
のを防止できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づき説明する。図１乃至図３に示す作業車
両はトラクタであって、このトラクタ１は、左右各一対
の前輪２，２及び後輪３，３を備え、車体の前部にエン
ジン５が搭載され、その後側にクラッチケース６、更に
その後側にミッションケース７がそれぞれ配設されてい
る。運転席９はミッションケース７の上方に設置されて
おり、その前方に操向輪である前輪２，２を操向操作す
るハンドル１０が設けられている。また、運転席９の左
右両側には、変速レバー１１と作業機昇降用ポジション
レバー１２が設けられている。
態を図面に基づき説明する。図１乃至図３に示す作業車
両はトラクタであって、このトラクタ１は、左右各一対
の前輪２，２及び後輪３，３を備え、車体の前部にエン
ジン５が搭載され、その後側にクラッチケース６、更に
その後側にミッションケース７がそれぞれ配設されてい
る。運転席９はミッションケース７の上方に設置されて
おり、その前方に操向輪である前輪２，２を操向操作す
るハンドル１０が設けられている。また、運転席９の左
右両側には、変速レバー１１と作業機昇降用ポジション
レバー１２が設けられている。
【０００９】前輪２，２は、前後方向のピボット軸１４
に揺動自在に支持されたフロントアクスルケース１５の
左右両端部に操向可能に取り付けられ、図示しないパワ
ーステアリング装置により前記ハンドル１０の操作量に
応じて操向作動するようになっている。図の１６は前輪
と一体に回動するように設けたナックルアーム、１７は
パワーステアリング装置の駆動をナックルアーム１６に
伝えるタイロッドである。
に揺動自在に支持されたフロントアクスルケース１５の
左右両端部に操向可能に取り付けられ、図示しないパワ
ーステアリング装置により前記ハンドル１０の操作量に
応じて操向作動するようになっている。図の１６は前輪
と一体に回動するように設けたナックルアーム、１７は
パワーステアリング装置の駆動をナックルアーム１６に
伝えるタイロッドである。
【００１０】フロントアクスルケース１５の上面に設け
たストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒのピストンロッ
ドに、ナックルアーム１６，１６が一定以上外側に回動
するのを規制するストッパ１９，１９が取り付けられて
いる。ストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒは操向輪の
最大切れ角を調節するアクチュエータで、この油圧シリ
ンダを伸縮させてストッパ１９，１９の位置を変更する
ことにより、操向輪すなわち前輪２，２の最大切れ角θ
が調節される。
たストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒのピストンロッ
ドに、ナックルアーム１６，１６が一定以上外側に回動
するのを規制するストッパ１９，１９が取り付けられて
いる。ストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒは操向輪の
最大切れ角を調節するアクチュエータで、この油圧シリ
ンダを伸縮させてストッパ１９，１９の位置を変更する
ことにより、操向輪すなわち前輪２，２の最大切れ角θ
が調節される。
【００１１】ハンドル１０の回転角度を測定するステア
リング切れ角センサ２１によって、操向量すなわち車体
の旋回状態が検出される。操向量を検出する手段として
は、前輪の切れ角を測定する方法や、他のステアリング
操作に連動して作動する部材の変位を測定する方法を採
用してもよい。
リング切れ角センサ２１によって、操向量すなわち車体
の旋回状態が検出される。操向量を検出する手段として
は、前輪の切れ角を測定する方法や、他のステアリング
操作に連動して作動する部材の変位を測定する方法を採
用してもよい。
【００１２】また、車体側の取付部材２２とフロントア
クスルケース側の取付部材２３との間に左右傾斜検出手
段としてのストロークセンサ２４が設けられ、該センサ
で両取付部材２２，２３の水平距離の変化を測定するこ
とにより車体に対する操向輪の左右傾斜が検出される。
左右傾斜検出手段としては、車体の絶対左右傾斜とフロ
ントアクスルケースの絶対左右傾斜をそれぞれ測定し、
両者を比較することで車体に対する操向輪の左右傾斜を
検出するようにしてもよい。
クスルケース側の取付部材２３との間に左右傾斜検出手
段としてのストロークセンサ２４が設けられ、該センサ
で両取付部材２２，２３の水平距離の変化を測定するこ
とにより車体に対する操向輪の左右傾斜が検出される。
左右傾斜検出手段としては、車体の絶対左右傾斜とフロ
ントアクスルケースの絶対左右傾斜をそれぞれ測定し、
両者を比較することで車体に対する操向輪の左右傾斜を
検出するようにしてもよい。
【００１３】車体の後部には昇降油圧シリンダ３０で上
下回動させるリフトアーム３１，３１が設けられてい
る。このリフトアーム３１，３１の先端部とロワリンク
３２，３２の中間部がリフトロッド３３，３４で連結さ
れており、リフトアーム３１，３１を上げ作動及び下げ
作動させることにより、ロワリンク３２，３２とトップ
リンク３５で構成される三点リンク機構で支持された作
業機３６が昇降する。右側のリフトロッド３４は左右傾
動用の油圧シリンダになっており、これを伸縮作動させ
ることにより、作業機３６の左右傾斜が調整される。な
お、図２は作業機としてロータリ耕耘装置を装着した状
態を表している。
下回動させるリフトアーム３１，３１が設けられてい
る。このリフトアーム３１，３１の先端部とロワリンク
３２，３２の中間部がリフトロッド３３，３４で連結さ
れており、リフトアーム３１，３１を上げ作動及び下げ
作動させることにより、ロワリンク３２，３２とトップ
リンク３５で構成される三点リンク機構で支持された作
業機３６が昇降する。右側のリフトロッド３４は左右傾
動用の油圧シリンダになっており、これを伸縮作動させ
ることにより、作業機３６の左右傾斜が調整される。な
お、図２は作業機としてロータリ耕耘装置を装着した状
態を表している。
【００１４】図４はこのトラクタ１の操向輪切れ角制御
装置を表している。ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる
制御手段としてのコントローラ４０に、作業の種類を選
択する作業選択手段である作業モード設定器４１、前記
ステアリング切れ角センサ２１、前記ストロークセンサ
２４、変速レバー位置検出用のポテンショメータ４２、
リフトアーム角度検出用ポテンショメータ４３からの信
号が入力される。そして、これらの情報に基づき、コン
トローラ４０から、前記ストッパ油圧シリンダ１８，１
８を制御する前輪最大切れ角変更用制御弁のソレノイド
４５Ｌ，４５Ｒと、前記昇降油圧シリンダ３０を制御す
る作業機上昇用制御弁のソレノイド４６及び作業機下降
用制御弁のソレノイド４７とに出力信号が出される。
装置を表している。ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなる
制御手段としてのコントローラ４０に、作業の種類を選
択する作業選択手段である作業モード設定器４１、前記
ステアリング切れ角センサ２１、前記ストロークセンサ
２４、変速レバー位置検出用のポテンショメータ４２、
リフトアーム角度検出用ポテンショメータ４３からの信
号が入力される。そして、これらの情報に基づき、コン
トローラ４０から、前記ストッパ油圧シリンダ１８，１
８を制御する前輪最大切れ角変更用制御弁のソレノイド
４５Ｌ，４５Ｒと、前記昇降油圧シリンダ３０を制御す
る作業機上昇用制御弁のソレノイド４６及び作業機下降
用制御弁のソレノイド４７とに出力信号が出される。
【００１５】次に、コントローラ４０の制御内容を図５
のフローチャートに基づいて説明する。まず、各種セン
サ、設定器の値を読み、作業モード設定器４１によって
設定されている作業の種類を判定する。そして、肥料或
は薬剤の散布作業、ローダ作業等の一般作業であるとき
は、前輪最大切れ角θ＝約６０度となるようにストッパ
油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒを中立位置に保持する。代
掻き作業であるときは、前輪最大切れ角θ＝約５０度と
なるようにストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒを伸長
させる。また、耕耘作業であるときは、ステアリング切
れ角が一定以上になり、車体が旋回状態であると判断さ
れると、前輪最大切れ角θ＝約７０度となるようにスト
ッパ油圧シリンダ１８，１８を収縮させる。
のフローチャートに基づいて説明する。まず、各種セン
サ、設定器の値を読み、作業モード設定器４１によって
設定されている作業の種類を判定する。そして、肥料或
は薬剤の散布作業、ローダ作業等の一般作業であるとき
は、前輪最大切れ角θ＝約６０度となるようにストッパ
油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒを中立位置に保持する。代
掻き作業であるときは、前輪最大切れ角θ＝約５０度と
なるようにストッパ油圧シリンダ１８Ｌ，１８Ｒを伸長
させる。また、耕耘作業であるときは、ステアリング切
れ角が一定以上になり、車体が旋回状態であると判断さ
れると、前輪最大切れ角θ＝約７０度となるようにスト
ッパ油圧シリンダ１８，１８を収縮させる。
【００１６】ただし、作業モードが耕耘作業であるとき
に前輪最大切れ角の変更を行う条件として、（１）変速
位置が低速域であること、（２）車体に対する操向輪の
左右傾斜が一定以下（例えば０±１度）であることの両
方を満たす場合に限定する。（１）は、高速走行時に急
旋回を行うと危険であるので、これを防止するためであ
る。（２）は、車体に対しフロントアクスルケース１５
が傾斜した状態で前輪切れ角を大きくし過ぎるすると、
上側に変位した側の前輪がファンカバーやその他の車体
側の部分と干渉するので、これを防止するためである。
に前輪最大切れ角の変更を行う条件として、（１）変速
位置が低速域であること、（２）車体に対する操向輪の
左右傾斜が一定以下（例えば０±１度）であることの両
方を満たす場合に限定する。（１）は、高速走行時に急
旋回を行うと危険であるので、これを防止するためであ
る。（２）は、車体に対しフロントアクスルケース１５
が傾斜した状態で前輪切れ角を大きくし過ぎるすると、
上側に変位した側の前輪がファンカバーやその他の車体
側の部分と干渉するので、これを防止するためである。
【００１７】このように、車体の旋回状態を検出する手
段としてステアリング切れ角センサ２１を設け、このセ
ンサの検出結果より旋回を行っていると判断されるとき
には、作業の種類に応じて操向輪の最大切れ角を自動的
に調節する。これにより、どの種類の作業を行うときで
も、旋回時にはハンドル１０をいっぱい切ればよいの
で、運転に不慣れなオペレータであっても正確に旋回を
行うことができる。
段としてステアリング切れ角センサ２１を設け、このセ
ンサの検出結果より旋回を行っていると判断されるとき
には、作業の種類に応じて操向輪の最大切れ角を自動的
に調節する。これにより、どの種類の作業を行うときで
も、旋回時にはハンドル１０をいっぱい切ればよいの
で、運転に不慣れなオペレータであっても正確に旋回を
行うことができる。
【００１８】また、小半径の旋回を行う時はハンドルを
素早く切るので、ステアリング切れ角センサ値の変化率
（ステアリング操作速度）が大きい場合は前輪最大切れ
角θを通常よりも大きくし、ステアリング切れ角センサ
値の変化率が小さい場合は前輪最大切れ角θを通常より
も小さくするように制御してもよい。
素早く切るので、ステアリング切れ角センサ値の変化率
（ステアリング操作速度）が大きい場合は前輪最大切れ
角θを通常よりも大きくし、ステアリング切れ角センサ
値の変化率が小さい場合は前輪最大切れ角θを通常より
も小さくするように制御してもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる作業車両における操向輪切れ角制御装置は、作
業の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な角度とな
るように自動的に調節するので、旋回時にはハンドルを
いっぱい切ればよく、操縦が容易になった。また、車体
に対し操向輪が傾斜した状態で操向輪切れ角を大きくし
過ぎることにより上側に変位した側の操向輪が車体側の
部分に干渉するのを防止できるようになった。
にかかる作業車両における操向輪切れ角制御装置は、作
業の種類に応じて操向輪の最大切れ角が適正な角度とな
るように自動的に調節するので、旋回時にはハンドルを
いっぱい切ればよく、操縦が容易になった。また、車体
に対し操向輪が傾斜した状態で操向輪切れ角を大きくし
過ぎることにより上側に変位した側の操向輪が車体側の
部分に干渉するのを防止できるようになった。
【図１】トラクタの正面図である。
【図２】トラクタの側面図である。
【図３】トラクタの平面図である。
【図４】操向輪切れ角制御装置のブロック図である。
【図５】操向輪切れ角制御のフローチャートである。
１ トラクタ（作業車両） ２ 前輪（操向輪） ３ 後輪 １０ ハンドル １３ ピボット軸 １８Ｌ，１８Ｒ ストッパ油圧シリンダ（アクチュエー
タ） １９ ストッパ ２１ ステアリング切れ角センサ ２４ ストロークセンサ ４０ コントローラ（制御手段） ４１ 作業モード設定器
タ） １９ ストッパ ２１ ステアリング切れ角センサ ２４ ストロークセンサ ４０ コントローラ（制御手段） ４１ 作業モード設定器
Claims (2)
- 【請求項１】 操向輪の最大切れ角を調節するアクチュ
エータと、人為操作で作業の種類を選択する作業選択手
段と、該作業選択手段によって選択される作業の種類に
応じて操向輪の最大切れ角が適正な角度となるように前
記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを具備す
ることを特徴とする作業車両における操向輪切れ角制御
装置。 - 【請求項２】 前後方向の軸を中心にして操向輪が機体
に対し揺動自在に設けられた作業車両における操向輪切
れ角制御装置であって、操向輪の最大切れ角を調節する
アクチュエータと、車体に対する操向輪の左右傾斜を検
出する左右傾斜検出手段と、該左右傾斜検出手段によっ
て検出される車体に対する操向輪の左右傾斜がほぼ中立
であるとき、諸条件に応じて操向輪の最大切れ角が適正
な角度となるように前記アクチュエータの駆動を制御す
る制御手段とを具備することを特徴とする作業車両にお
ける操向輪切れ角制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30370697A JP3893699B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | トラクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30370697A JP3893699B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | トラクタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11115791A true JPH11115791A (ja) | 1999-04-27 |
| JP3893699B2 JP3893699B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=17924280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30370697A Expired - Fee Related JP3893699B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | トラクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3893699B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023112560A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 株式会社小松製作所 | 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP30370697A patent/JP3893699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023112560A1 (ja) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 株式会社小松製作所 | 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3893699B2 (ja) | 2007-03-14 |
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