JPH1178941A

JPH1178941A - 作業車両の操向制御装置

Info

Publication number: JPH1178941A
Application number: JP9242629A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Aizawa; 良一相沢; Masakuni Ishimaru; 雅邦石丸; Seiji Kanenami; 清二金並; Kiyobumi Sakurahara; 清文桜原; Hisashi Takahashi; 恒高橋; Toshiyuki Hori; 敏行堀; Matsuhiko Tsunekawa; 松彦常川
Original assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Current assignee: Iseki and Co Ltd; Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1997-09-08
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来、トラクタのような作業車両では、旋回
を繰り返す作業において、このステアリングハンドルの
操作を軽減するために、通常時よりも同ハンドルの操作
量に対し前輪を大きく作動する制御装置が有った。しか
しながら、旋回終了後、この制御装置がＯＦＦとなった
後、車体の進路を微妙に調整する場合が有りこのときに
再度、制御装置が作動すると車体が大きく操向されて操
作性が悪いという課題が有った。【解決手段】トラクタ４のステアリングハンドル７の
操作に対し前輪１の作動量を小とする状態と、同前輪１
の作動量を大とする状態とに切り替え可能なトラクタ
に、前記前輪１の作動量を大とする状態から前輪１の作
動量を小とする状態に切り替えた後には、この状態を一
定時間に亘って保持するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トラクタや田植
機、芝刈機等の農業用作業車両や、フォークリフトやブ
ルト−ザ等の運搬用、建築用作業車の操向制御装置に関
する。

【０００２】

【従来技術、及び発明が解決しようとする課題】従来、
車両の操向操作部の操作に対し操向輪の作動量を小とす
る状態と、同操向輪の作動量を大とする状態とに切り替
え可能な作業車両が有った。このような、作業車両で
は、旋回を繰り返す作業等でこの操向操作を軽減するも
のであるが、旋回終了後、この操向輪の作動量が小とな
った後、車体の進路を微妙に調整する場合が有りこのと
きに再度、操向輪の作動量が大となると車体が大きく操
向されて操作性が悪いという課題が有った。また、この
ように操向輪の作動状態が頻繁に変化すると、車両の操
作性が悪いという課題が有った。

【０００３】

【課題を解決するための手段】以上のような課題に対
し、この発明は作業車両を以下のように構成した。即
ち、車両の操向操作部７の操作に対し操向輪１の作動量
を小とする状態と、同操向輪１の作動量を大とする状態
とに切り替え可能な作業車両において、前記操向輪１の
作動量を大とする状態から操向輪１の作動量を小とする
状態に切り替えた後には、この状態を一定時間に亘って
保持するように構成したことを特徴とする作業車両の操
向制御装置とした。

【０００４】

【発明の効果】操向操作部７の操作に対し車体の操向輪
１の作動量が大から小となった後には、この状態が一定
時間に亘って保持されるので、この間の車体の進路調整
を行ない易くすることができる。また、操向輪１の作動
量が頻繁に切り替わることが無くなるので、車両の操作
性を損なうことが無い。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を農
業用トラクタについて説明する。トラクタ４は、前部に
エンジンＥを搭載し、この後側にクラッチハウジング
５、ミッションケース６等を連結している。エンジンＥ
の前部には操向操作部であるステアリングハンドル７が
設けられ、この回転操作を操向装置であるパワーステア
リング装置２を介して操向輪である前輪１へ伝達する構
成となっている。ミッションケース６の後部にはリヤア
クスル８に後輪９を軸装して、エンジンＥの回転動力を
伝動して駆動する構成となっている。

【０００６】車体の後部には、リフトアーム１０によっ
て上下動される三点リンク機構１１を介して、耕耘爪１
２を有するロータリ耕耘装置１３が連結される。この耕
耘爪１２は車体４後部のＰＴＯ軸１４の連動によって回
転される。尚、符号１５はフェンダー、１６は操縦席、
１７は前記耕耘装置１３の高さを変更するポジションレ
バー、１８は制御部であるコントローラ１９を収容する
コントロールボックスである。

【０００７】また、前記前輪１、後輪９、及びＰＴＯ軸
１４への伝動機構は、図５に示す動力伝達線図のよう
に、エンジンＥのクランク軸２０から主クラッチ２１を
経て後進切替装置２２、主変速装置２３、副変速装置２
４、及びリヤデフ２５等を連動し、この左右のデフ軸２
６からリヤアクスル２７を駆動し後輪９を伝動する構成
となっている。また、前記左右の各デフ軸２６には、左
右夫れ夫れ独立して制動することのできる操向ブレーキ
２８が設けられている。

【０００８】また、前記副変速装置２４からは、前輪伝
動軸２９が連動されて、四ＷＤ変速装置３０を経てフロ
ントデフ３１を連動し、このフロントデフ３１の左右の
デフ軸３２から左右の前輪１を連動する。前記四ＷＤ変
速装置３０は、四ＷＤクラッチ３３と増速四ＷＤクラッ
チ３４とを設け、四ＷＤクラッチ３３が「入」となると
トラクタ４は四ＷＤ走行となり、同クラッチ３３に替わ
り増速四ＷＤクラッチ３４が「入」となるとトラクタ４
の前輪１の周速が後輪９の周速よりもほぼ２倍の速度と
なる。尚、この増速四ＷＤクラッチ３４を「入」とする
ときには、圃場での旋回時に使用する。また、両クラッ
チ３３，３４がいずれも「入」でないときには、トラク
タ４は後輪による２ＷＤ走行となる。

【０００９】また、前記ＰＴＯ軸１４は、前後進切替装
置２２部からＰＴＯクラッチ３５、及びＰＴＯ変速装置
３６等を介して伝動される。次に、図４に基づいてトラ
クタのパワーステアリング装置２の油圧回路３８につい
て説明する。トラクタ４の油圧ポンプＰは、前記ミッシ
ョンケース６を兼ねる油圧タンクＴから油を吸い上げ、
この油を減圧弁Ｒを介してパワーステアリング装置２の
操舵ユニット３７へ入力している。操舵ユニット３７内
には、前記ステアリングハンドル７の操作により回転す
るジロータや操舵弁等が設けられ、同ハンドル７の回転
方向に応じて圧油を出力する構成となっている。そし
て、操舵ユニット３７から出力された圧油は、この圧油
の量を調整する手段である切替制御弁４２を介して、ス
テアリングシリンダ３９へ入力する構成となっている。

【００１０】前記切替制御弁４２は、入力した圧油の一
部を絞り４４，４４を通じて逃がすように構成した油室
Ａと、入力した圧油の全部を出力するように構成した油
室Ｂとを有する構成となっている。また、これらの油室
Ａ，Ｂの切り替え操作は後述するコントローラ１９のソ
レノイド４５への通電により行われ、この通電が停止さ
れるとスプリング４６の付勢力により絞り４４，４４を
有する油室Ａへ復帰する構成となっている。尚、絞り４
４，４４にて逃がされた圧油は、分流回路４３を通じて
タンクＴ側へ戻される構成となっている。

【００１１】また、前記ステアリングシリンダ３０のピ
ストン先端部は、左右前輪１のナックルアーム４１に連
結して設けられ、この片方のナックルアーム４１には、
車体の旋回状態を検出する手段である前輪切角センサ５
３を備えている。これにより、コントローラ１９では一
定時間ごとに前輪切角を検出し、この切角の変化、即ち
前輪操向速度を演算する構成となっている。

【００１２】以上のように構成したトラクタ４のパワー
ステアリング装置２は、通常時、前記絞り４４，４４を
有する油室Ａが圧油を連通する状態にして、ステアリン
グハンドル７の操作に対し前輪１が通常通り、例えば図
３のＬ１のラインのようにハンドル二回転で前輪１が左
右ロック位置まで作動する構成となっている。また、コ
ントローラ１９の切り替え指令により、切替制御弁４５
が絞り４４，４４の無い油室Ｂに切り替わると、ステア
リングハンドル７の操作に対し前輪１が略２倍の速度で
作動し、例えば図３のＬ２のラインのように約１回転で
ロック位置まで作動する構成となっている。尚、図３中
の符号Ｎは、ステアリングハンドル７の不感帯域であ
り、ここではこの不感帯内で操向速度を判定する構成と
なっている。

【００１３】前記操向制御装置を作動するコントローラ
１９は、内部に各種信号を処理するＣＰＵや、制御プロ
グラムを格納したＲＯＭや、タイマーなどを内蔵し、こ
の入力側に、制御入切スイッチ４９、制御装置を開始さ
せるための旋回操作速度を任意に設定する制御開始速度
設定ダイヤル５０、ＰＴＯクラッチ３５を「入」「切」
操作するＰＴＯ入切スイッチ５１、主変速装置２３や副
変速装置２４等の変速位置を検出する変速位置センサ５
２、前輪切角センサ５３、ポジションレバー１７の操作
角を検出するポテンショメータ５４、リフトアーム１０
の回動角を検出するリフトアーム角センサ５５等を接続
して設けている。

【００１４】また、コントローラ１９の出力側には、前
記前輪切角増大用の切替制御弁４２のソレノイド４５の
他に、ＰＴＯクラッチ３５を「入」とする切替制御弁の
ソレノイド５７Ａ、及び「切」用のソレノイド５７Ｂ
と、リフトアーム１０を回動するための比例圧力制御弁
の作業機上昇用ソレノイド５８Ａ、及び下降用ソレノイ
ド５８Ｂ等を接続して設けている。

【００１５】以上のように構成したトラクタの操向制御
装置は、図１に示した制御フローチャートのように作動
する。最初に、トラクタ４の電気系統がオンされると共
に、前記制御入切スイッチ４９や制御開始速度設定ダイ
ヤル５０等の設定器や、変速位置センサ５２、前輪切角
センサ５３等の検出装置の検出値が読み込まれる。そし
て、制御入切スイッチ４９が「入」であるか、前輪切角
センサ５３からの前輪操向速度が前記ダイヤル５０によ
る設定値以上であるかを判定し、いづれかがＮＯであれ
ばリターンとなる。また、前記操向速度が設定値以上で
あれば、続いてリフトアーム角度が設定値以上、即ち耕
耘装置１３が非作業位置と想定される高さにあるか、前
記変速位置が作業中と想定されるほどの「低速」位置で
あるかどうか、ＰＴＯ入切スイッチの状態が「入」であ
るかが判定される。そして、これらの判定がすべてＹＥ
Ｓであると、前記切替制御弁４２のソレノイド４５へ通
電を行って、トラクタ４をステアリングハンドル７の操
作に対し前輪１の作動量が大きい状態に切り替える。そ
の後、前輪１の位置が直進域に復帰したかどうかが判定
され、この判定がＹＥＳになるまで前記各種の判定が繰
り返される。そしてこれらの判定がＮＯであるとき、或
いは前輪１が直進域に復帰すると、切替制御弁４２のソ
レノイド４５への通電が停止され、ステアリングハンド
ル７の操作に対し前輪１の作動量を小、即ち通常時の状
態に切り替える。

【００１６】ここで、切替制御弁４２のソレノイド４５
への通電が停止されると、コントローラ１９では前記タ
イマーにより予め設定された時間、即ち、トラクタ４が
条合わせなどの進路調整を行っていると想定される時間
（例えば２０秒）をカウントしこのカウントが終了する
まで、フローの流れが中断される。これにより、この間
に前記ステアリングハンドル７が前記設定値以上に急速
に切られても、制御装置が作動することがなくなる。従
って、この間の旋回後の条合わせ等の進路調整を容易に
行うことができる。

【００１７】また、従来、操作速度で制御装置を作動し
車両を旋回状態に切り替える技術が有ったが、この場
合、操作に不慣れなオペレータは制御を作動したいとき
にでも操作が遅れ、制御を作動することができない場合
が有った。よって、ここでは制御開始速度を設定ダイヤ
ルにより任意に設定する構成としたので、前述のような
オペレータでも適宜に制御を作動することができる。

【００１８】尚、ここではトラクタ４の旋回検出手段と
して前輪切角センサ５３による角速度を演算する方法と
したが、これを単に角度を基準として一定角度以上の検
出角を得たときに、前記切替制御弁４２へ通電を行う構
成としても良いし、このときには、制御開始速度設定ダ
イヤル５０に替えて、制御開始角度設定ダイヤルとす
る。また、旋回状態を検出する手段として、左右前輪１
の回転軸に回転センサを設け、これらの回転差が一定以
上になると前記切替制御弁４２へ通電を行う構成として
も良い。このときには、直進復帰の判定として、前輪１
が設定角に戻ったときや、左右回転差が略同じになった
ときに切替制御弁４２へ通電を停止する構成とする。

【００１９】また、前記制御入切スイッチの別形態とし
ては、ＯＦＦモード、乾田モード、及び湿田モードに切
替操作できる構成として、作業条件に応じてリフトアー
ム１０の上昇判定位置を変更する構成としても良い。即
ち、湿田モード時のリフトアーム設定角度よりも乾田モ
ード時の設定角度を高く設定する。これにより、車体が
沈下状態であっても耕耘装置１３が十分に上昇するまで
は、操向制御装置の作動を牽制し、耕耘装置１３が土中
内で横移動してこれを破損することを防止することがで
きる。また、前記切替制御弁４２を比例圧力制御弁等構
成し圧油の量を調整して、ステアリングハンドル７の操
作に対し前輪１の作動量を無段階に変更して前輪１の作
動量を大としても良い。

【００２０】図７、図８において、上例と異なる点は、
作業時に前輪１の左右ロック位置を大きく変更するもの
である。ここでは、前記副変速装置２４を低速Ｌと高速
Ｈとに切り替える副変速レバー６１で牽制ストッパー６
２を連動操作することにより、ステアリングハンドル７
に連動されるステアリングロッド６３の動きを制限し
て、前車輪１の操向アーム４１の切り角を制限する。こ
の副変速レバー６１を低速Ｌ位置に操作すると、牽制ス
トッパー６２をステアリングロッド６３のストッパピン
６４との係合位置から外し、高速Ｈ位置に操作すると、
牽制ストッパー６をストッパピン６４との係合位置にし
てステアリングハンドル７の操作角を通常時の状態に制
限する。

【００２１】ステアリングロッド６３は、ステアリング
ハンドル７の操作で上下動され、ベルクランク６５、及
びドラッグロッド６６等を経て操向アーム４１を連動し
する。牽制ストッパー６２は上下二又状のストッパー６
７，６８が形成されて、このストッパー６７，６８をス
トッパピン６４の上動域に回動させて、このストッパピ
ン６４の上下動域、即ちステアリングハンドル７の切角
域を狭くするように制限する。これにより、高速走行時
のステアリング切角を作業時よりも小さくして安全な旋
回操向を図る。

【００２２】尚、特許請求の範囲に実施の形態の構成に
対応する部材の符号を付すが、この符号によりこの発明
を実施の形態に限るものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】操向制御装置の作用を示すフローチャート。

【図２】コントローラの接続を示すブロック図。

【図３】制御装置の作動時と非作動時の前輪切角の作動
の一例を示すグラフ。

【図４】パワーステアリング装置の油圧回路図。

【図５】トラクタの動力伝達線図。

【図６】トラクタの側面図。

【図７】一部別形態を示す操向連動機構の側面図。

【図８】その一部の分解斜視図。

【符号の説明】

１前輪２パワーステアリング装置７ステアリングハンドル１９コントローラ４２切替制御弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桜原清文愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者高橋恒愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者堀敏行愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内 (72)発明者常川松彦愛媛県伊予郡砥部町八倉１番地井関農機株式会社技術部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の操向操作部７の操作に対し操向輪
１の作動量を小とする状態と、同操向輪１の作動量を大
とする状態とに切り替え可能な作業車両において、前記
操向輪１の作動量を大とする状態から操向輪１の作動量
を小とする状態に切り替えた後には、この状態を一定時
間に亘って保持するように構成したことを特徴とする作
業車両の操向制御装置。