(57)【要約】      （修正有）【課題】農業車両の油圧式ステアリングシステムにおいて、２つの操舵システムが並列に設けられ、操舵システムの一方に故障が存在する場合には他方の操舵システムが当該車両を操舵可能となる冗長システムを提供する。【解決手段】操舵配列体２０の主要コンポーネントは、ポンプシステム２２、操舵システム２４、ステアリング比切替弁２６及び操舵シリンダ配列体２８である。操舵配列体２０は、いくつかのバックアップ又は「冗長」コンポーネントを含む。その結果、コンポーネントの一定の故障事象においても車両１０は、依然として操舵可能となる。【選択図】図２
2015020743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第３圧力チャンバが第１方向への操舵を選択的に操作可能であり、かつ、第２及び第４圧力チャンバが第２方向への操舵を選択的に操作可能である第１液圧チャンバ、第２液圧チャンバ、第３液圧チャンバ及び第４液圧チャンバと、
加圧流体を操舵システムに供給するポンプシステムと
を含む操舵配列体であって、
前記操舵システムは、前記加圧流体を、前記第１、第２、第３及び第４液圧チャンバの一以上に供給するべく操作可能であり、
前記操舵システムは、前記第１方向へ操舵するべく加圧流体が前記第１及び第３液圧チャンバに同時に供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく加圧流体が前記第２及び第４液圧チャンバに同時に供給される第１モードを有し、
前記操舵システムは、前記第１方向へ操舵するべく加圧流体が前記第１及び第３液圧チャンバの一方に供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく加圧流体が前記第２及び第４液圧チャンバの一方に供給される第２モードを有し、
前記第２モードのステアリング比が前記第１モードのステアリング比よりも高い操舵配列体。
【請求項２】
前記操舵システムが前記第２モードにある場合、前記第１方向へ操舵するべく加圧流体が前記第１及び第３液圧チャンバの一方にのみ供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく加圧流体が前記第２及び第４液圧チャンバの一方にのみ供給される、請求項１に記載の操舵配列体。
【請求項３】
第１操舵ユニットと、
第２操舵ユニットと
を含み、
前記操舵システムが前記第１モードにある場合、
前記第１操舵ユニットは前記第１方向へ操舵するべく、前記第１又は第３チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第１又は第３チャンバの他方に加圧流体を供給するのと同時に供給するか又は
前記第１操舵ユニットは前記第２方向へ操舵するべく、前記第２又は第４チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第２又は第４チャンバの他方に加圧流体を供給するのと同時に供給する、請求項１又は２に記載の操舵システム。
【請求項４】
前記操舵システムが前記第２モードにある場合、
前記第１操舵ユニットは前記第１方向へ操舵するべく、前記第１及び第３液圧チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第１及び第３液圧チャンバの前記一方に加圧流体を供給するのと同時に供給するか又は
第１操舵ユニットは前記第２方向へ操舵するべく、前記第２及び第４液圧チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第２及び第４液圧チャンバの前記一方に加圧流体を供給するのと同時に供給する、請求項３に記載の操舵配列体。
【請求項５】
前記第１モードを画定する第１位置、及び前記第２モードを画定する第２位置を有する弁を含む、請求項４に記載の操舵配列体。
【請求項６】
前記弁はパイロット作動弁又は電磁弁である、請求項５に記載の操舵配列体。
【請求項７】
前記弁が前記第１位置にある場合を感知する第１センサを含み、及び／又は前記弁が前記第２位置にある場合を感知する第２センサを含む、請求項５又は６に記載の操舵配列体。
【請求項８】
前記ポンプシステムは、加圧流体を前記第１操舵ユニットに供給する第１ポンプ、及び加圧流体を前記第２操舵ユニットに供給する第２ポンプを含む、請求項３から７のいずれか一項に記載の操舵配列体。
【請求項９】
前記操舵システムが前記第１モードにある場合、前記操舵システムが前記第２モードにある場合に前記第１、第２、第３及び第４液圧チャンバの一以上に供給される流体の圧力よりも低い圧力で、前記第１、第２、第３及び第４液圧チャンバの一以上に加圧流体が供給される、請求項１から８のいずれか一項に記載の操舵配列体。
【請求項１０】
逃がし弁が、前記操舵システムが前記第１モードで動作している場合に前記加圧流体の第１レベルの圧力を逃がすべく配列され、かつ、前記操舵システムが前記第２モードで動作している場合に前記第１レベルより高い第２レベルの圧力を逃がすべく配列される、請求項９に記載の操舵配列体。
【請求項１１】
前記操舵システムは、第１方向に操舵するべく前記第１操舵ユニット及び第２操舵ユニットの一方のみが選択的に流体を前記第１及び第３液圧チャンバに供給するか又は第２方向に操舵するべく前記第１操舵ユニット及び第２操舵ユニットの前記一方のみが選択的に流体を前記第２及び第４液圧チャンバに供給する第３モードを有し、
前記第３モードのステアリング比が前記第１モードのステアリング比よりも低い、請求項３から１０のいずれか一項に記載の操舵配列体。
【請求項１２】
前記操舵配列体は、前記第１方向へ操舵するべく前記第１及び第３液圧チャンバの一方に自動操舵システムによって加圧流体が供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく前記第２及び第４液圧チャンバの一方に前記自動操舵システムによって加圧流体供給される第４モードを有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の操舵配列体。
【請求項１３】
第１及び第３圧力チャンバが第１方向への操舵を選択的に操作可能であり、かつ、第２及び第４圧力チャンバが第２方向への操舵を選択的に操作可能である第１液圧チャンバ、第２液圧チャンバ、第３液圧チャンバ及び第４液圧チャンバと、
加圧流体を操舵システムに供給するポンプシステムと
を含む操舵配列体であって、
前記操舵システムは、前記加圧流体を、前記第１、第２、第３及び第４液圧チャンバの一以上に供給するべく操作可能であり、
前記操舵システムは、前記第１方向へ操舵するべく加圧流体が前記第１及び第３液圧チャンバに同時に供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく加圧流体が前記第２及び第４液圧チャンバに同時に供給される第１次モードを有し、
前記操舵システムは、前記第１方向へ操舵するべく加圧流体が前記第１及び第３液圧チャンバの一方へ自動操舵システムによって供給されるか又は前記第２方向へ操舵するべく加圧流体が前記第２及び第４液圧チャンバの一方へ自動操舵システムによって供給される第２次モードを有する操舵配列体。
【請求項１４】
前記操舵システムが前記第２次モードにある場合、前記第１及び第３圧力チャンバの他方が前記第２及び第４圧力チャンバの他方に接続される、請求項１３に記載の操舵配列体。
【請求項１５】
第１操舵ユニットと、
第２操舵ユニットと
を含み、
前記操舵システムが前記第１次モードにある場合、
前記第１操舵ユニットは前記第１方向へ操舵するべく、前記第１又は第３チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第１又は第３チャンバの他方に加圧流体を供給するのと同時に供給するか又は
前記第１操舵ユニットは前記第２方向へ操舵するべく、前記第２又は第４チャンバの一方に選択的に加圧流体を、前記第２操舵ユニットが前記第２又は第４チャンバの他方に加圧流体を供給するのと同時に供給する、請求項１３又は１４に記載の操舵システム。
【請求項１６】
前記操舵システムが前記第２次モードにある場合、前記第１及び第３圧力チャンバの他方が、前記第１及び第２操舵ユニットの一方を介して前記第２及び第４圧力チャンバの他方に接続される、請求項１４に基づく場合の請求項１５に記載の操舵配列体。
【請求項１７】
前記操舵システムが前記第２次モードにある場合、前記第１及び第２操舵ユニットの他方は浮動モードにある、請求項１６に記載の操舵配列体。
【請求項１８】
前記流体モードを与えるべく前記第１及び第２操舵ユニットの他方の第１出力が、前記第１及び第２操舵ユニットの他方の第２出力に接続される、請求項１７に記載の操舵配列体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵配列体に関する。
【背景技術】
【０００２】
操舵配列体が知られている。これによれば車両は、手動操作が可能なステアリングホイールを含む。ステアリングホイールは、車両を操舵するべく地面係合操舵可能輪に機械的に接続される。
【０００３】
液圧操舵システムを設けることも知られている。ステアリングホイールが、車両の操舵可能輪に液圧的に結合される。液圧漏れ事象では、車両が依然として操舵可能であることを確保するべく、適切な予防措置を講じる必要がある。かかる配列体の一つに、冗長システムが設けられる。すなわち、２つの操舵システムが並列に設けられ、当該操舵システムの一方に故障が存在する場合には他方の操舵システムが当該車両を操舵可能となる。
【０００４】
車両が通常動作をしている場合、所定のステアリング比が存在する。すなわち、操舵輪を完全左ロック位置から完全右ロック位置まで回すのに、ステアリングホイールの所定数の回転が必要となる。
【０００５】
いくつかの状況下では、特に液圧ポンプがもはや加圧流体を供給することができない場合は、操舵のパワーアシストが存在しないように当該システムを配列することが知られている。こうした状況下では、操作者が車両を操舵することが困難となるので、ステアリング比が低い比率となるように配列される。これにより、操作者は、車両を容易に操舵することができるようになる。ただし、特定の操舵入力を目的としてステアリングホイールをさらに回す必要がある。
【０００６】
このように、操舵が、通常のステアリング比と特定の状況下での低いステアリング比とを有するように配列することが知られている。
【０００７】
一定に車両、特に農業用車両は、畑において耕作又は噴霧のような一定の農作業を行う場合、畑の縁にあるような「枕地」を除いて一般的な直線状に畑を行き来する。当該車両は耕作、噴霧等を続けるべく、急な円を描いて回転し、たった今来たばかりの方向に戻る必要がある。かかる状況下では、操作者はステアリングホイールを迅速に回す必要があるが、これは面倒であり、及び／又は操作者はステアリングホイールを十分迅速に回すことができない。
【０００８】
さらに、農業用車両は、耕作又は噴霧のような畑での農作業を行っている場合、ＧＰＳシステムのような自動操舵システムによって操舵されることが有利である。かかる自動システムは手動操舵よりも正確だからである。
【発明の概要】
【０００９】
添付図面を参照して例示のみによって本発明を以下に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る操舵配列体を含む車両の図である。
【図２】本発明に係る操舵配列体の一実施形態である。
【図３】代替位置にある図２の一定の弁を示す。
【図４】代替位置にある図２の一定の弁を示す。
【図５】本発明に係る操舵配列体の一実施形態である。
【図５Ａ】図５の部分図である。
【図５Ｂ】図５の部分図である。
【図６】代替位置にある図５の弁を示す。
【図７】代替位置にある図５の弁を示す。
【図８】代替位置にある図５の弁を示す。
【図９】本発明に係る操舵配列体の一実施形態である。
【図９Ａ】図９の部分図である。
【図９Ｂ】図９の部分図である。
【図１０】本発明に使用することができるシリンダ配列体を示す。
【図１１】本発明に使用することができるシリンダの変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、本発明に係る操舵配列体を含む車両１０が示されている。車両は、シャーシ１３に取り付けられた運転室１２を有する。車両１０は、前方地面係合輪１４Ａ及び１４Ｂを有する。これらは操舵可能輪である。車両はまた、後方地面係合輪１５Ａ及び１５Ｂも有する。本例では、地面係合輪１５Ａ及び１５Ｂは操舵可能ではない。
【００１２】
運転室にはステアリングホイール１１が存在する。ステアリングホイール１１は、車両を操舵するべく地面係合操舵可能輪を、一般に鉛直軸まわりに回転することに使用される。
【００１３】
図２を参照すると、操舵配列体２０が示されている。操舵配列体の主要コンポーネントは、ポンプシステム２２、操舵システム２４、ステアリング比切替弁２６及び操舵シリンダ配列体２８である。操舵配列体は、いくつかのバックアップ又は「冗長」コンポーネントを含む。その結果、当該コンポーネントの一定の故障事象においても車両１０は、依然として操舵可能となる。
【００１４】
操舵シリンダ配列体２８は、第１液圧チャンバ３１、第２液圧チャンバ３２、第３液圧チャンバ３３及び第４液圧チャンバ３４を含む。第１及び第２圧力チャンバは、シリンダ３７及びピストン３８を有する複動液圧ラム３６の一部分として画定される。第３及び第４液圧チャンバは、シリンダ４１及びピストン４２を有する複動液圧ラム４０の一部分として画定される。ロッド４３によりピストン３８は、ピストン４２に接続される。ロッド４４によりピストン３８は、左前輪の操舵アーム等に接続される。ロッド４５によりピストン４２は、右前輪の操舵アーム等に接続される。シリンダ３７及び４１は、車両のシャーシ／車軸等に固定される。ピストン３８及び４２並びにロッド４３、４４及び４５がピストン／ロッド集合体４６を画定する。ピストン／ロッド集合体４６は、車両を操舵するべく矢印Ａの方向に（すなわち図２を見る場合の右へ）又は矢印Ｂの方向に（すなわち図２を見る場合の左へ）動くことができる。これについては以下でさらに述べる。
【００１５】
要約すれば、第１及び第３液圧チャンバの一方若しくは他方又は双方に加圧液圧流体を供給することにより、ピストン／ロッド集合体４６が矢印Ａの方向に動くので、車両が一の方向に操舵される。代替的に、第２及び第４液圧チャンバの一方若しくは他方又は双方に加圧液圧流体を供給することにより、ピストン／ロッド集合体４６が矢印Ｂの方向に動くので、車両が第２の方向に操舵される。操舵アームが車輪にどのように接続されるかに応じて、ピストン／ロッド集合体４６の矢印Ａの方向への動きが、車両を右へ操舵し又は車両を左へ操舵することができる。
【００１６】
操舵配列体２０は、隔壁５１によって第１部分５０Ａ及び第２部分５０Ｂに分割される液圧流体タンク５０を含む。
【００１７】
ポンプシステムは第１ポンプ５２Ａ及び第２ポンプ５２Ｂを含む。第１ポンプ５２Ａ及び第２ポンプ５２Ｂは双方とも、モータＭによって駆動される。モータＭは、本例では車両１０の原動機である。
【００１８】
第１ポンプ５２Ａに関連づけられるのは流量制御弁５４Ａである。流量制御弁５４Ａは、操舵配列体２０への加圧流体の流量を、液圧流体タンク５０に戻る任意の過剰流体によって調節する。
【００１９】
同様に、第２ポンプ５２Ｂに関連づけられる流量制御弁５４Ｂが存在する。流量制御弁５４Ｂも同様に、操舵配列体２０への加圧流体の流量を、液圧流体タンク５０に戻る過剰流体によって調節する。
【００２０】
操舵システム２４は第１操舵ユニット５６Ａ及び第２操舵ユニット５６Ｂを含む。第１操舵ユニット５６Ａは、第１計量ユニット５９Ａと組み合わされた第１の一方通行弁５８Ａからなる。同様に、第２操舵ユニット５６Ｂは、第２計量ユニット５９Ｂと組み合わされた第２の一方通行弁５８Ｂからなる。操舵ユニット５６Ａ及び５６Ｂはそれぞれオービットロール（登録商標）ユニットを画定する。オービットロールユニットは業界周知であり、これにより、必要に応じて車両を右又は左のいずれかに操舵するべく、計量された量の加圧液圧流体を操舵シリンダに供給することが可能となる。
【００２１】
ステアリングホイール１１が操舵ユニット５６Ａ及び５６Ｂの双方に接続される。その結果、ステアリングホイールを右に回すことにより、第１及び第２操舵ユニット５６Ａ及び５６Ｂが、車両を右に操舵するべく加圧液圧流体を適切な液圧チャンバに向かわせ、及び、ステアリングホイールを左に回すことにより、第１及び第２操舵ユニット５６Ａ及び５６Ｂが、車両を左に操舵するべく加圧液圧流体を適切な液圧チャンバに向かわせる。これについては以下でさらに述べる。
【００２２】
操舵配列体の一般的な動作は以下のとおりである。
【００２３】
通常動作
【００２４】
第１ポンプ５２Ａが、液圧流体タンク５０の第１部分５０Ａから液圧流体を引き込み、加圧流体として第１操舵ユニット５６Ａに供給するべく配列される。第１操舵ユニットは、ステアリングホイールによって指令される操舵要求に応じて加圧液圧流体を、車両を第１方向に回す必要があれば第３液圧チャンバ３３に若しくは車両を第２方向に回す必要があれば第４液圧チャンバ３４に供給するべく、又は、必要に応じて現行の操舵設定を維持する目的で任意の流体が第３若しくは第４液圧チャンバを通過しないようにするべく配列される。
【００２５】
同様に第２ポンプ５２Ｂが、液圧流体タンク５０の第２部分５０Ｂから液圧流体を引き込み、第２操舵ユニット５６Ｂに加圧流体を送達するべく配列される。上述のように、第２操舵ユニット５６Ｂは第１操舵ユニット５６Ａに（及びステアリングホイールに）接続される。したがって第１及び第２操舵ユニットは連動し、操舵要求に応じて第２操舵ユニットが、第１液圧チャンバに若しくは第２液圧チャンバに加圧流体を送達し、又は第１若しくは第２液圧チャンバを液圧流体が通過しないようにする。
【００２６】
このようにして、液圧流体タンク５０の第１部分５０Ａ、第１ポンプ５２Ａ、第１操舵ユニット５６Ａ及び複動液圧ラム４０が第１操舵システム６１を与え、並びに液圧流体タンク５０の第２部分５０Ｂ、第２ポンプ５２Ｂ、第２操舵ユニット５６Ｂ及び複動液圧ラム３６が第２操舵システム６２を与える。わかることだが、第１操舵システム６１は、第２操舵システム６２と一緒になってバックアップシステム又は冗長システムを与える。このようにして、第１操舵システム６１の一定のコンポーネントが故障しても、車両は依然として第２操舵システム６２を介して操舵可能である。同様に、第２操舵システム６２の一定のコンポーネントが故障しても、車両は依然として第１操舵システム６１を介して操舵可能である。
【００２７】
ポンプ故障に追従する動作
【００２８】
操舵システムはまた、弁６０も含む。弁６０の動作は、本出願人の同時係属欧州特許出願第０８１５４５６７．５号明細書に記載され、その内容は参照としてここに組み入れられる。
【００２９】
しかしながら、要約すれば、弁６０は、車両が使用状態にない場合に図２に示される位置へばね６６を介して付勢される２位置弁である。車両の原動機Ｍが始動されると、第１及び第２ポンプが、液圧ライン８０Ａ及び８０Ｂに液圧を生じさせる。これはその後、シャトル弁９１によってパイロットライン９０にも液圧を生じさせる。オリフィス９２が、図３に示される位置へと弁６６が動くようにパイロットライン９０の圧力を維持する。こうした状況下（かつステアリング比切替弁２６が図２に示される位置にある場合）では、操舵要求に応じて第１操舵ユニット５６Ａが加圧液圧流体を複動液圧ラム４０に供給し、及び第２操舵ユニット５６Ｂが必要に応じて加圧液圧流体を複動液圧ラム３６に供給する。
【００３０】
第１及び第２ポンプ双方が加圧液圧流体を供給することができない事象においては、ライン８０Ａ及び８０Ｂの圧力はゼロまで減衰し、ひいてはパイロットライン９０の圧力がゼロまで減衰する。これは、液圧流体がオリフィス９２を貫通し、かつ、ドレンライン９３を介して液圧流体タンクまで戻ることに起因する。こうした状況下で弁６０は、ばね６６によって図２に示される位置まで動く。したがって、当該弁により、第１操舵ユニット５６Ａの（液圧ライン８１及び８２のいずれかに包含される）出力流量が、複動液圧ラム３６及び複動液圧ラム４０の双方に供給される。この出力は、第１及び第２ポンプによって生じるのではなく、むしろ操作者がステアリングホイールを回し、ひいては流量を生じさせる計量ユニット５９Ａを回転させることによって生じる。計量ユニット５９Ａからの出力は２つの液圧ラムに供給されるので、ステアリングホイールは当面、ポンプが作動しかつ弁６０が図３に示される位置にある場合と比べて同じ操舵方向変化を得るべく２回まわす必要がある。こうして、ステアリング比、すなわち車両の前方地面係合輪が回る量をステアリングホイールが回る量で割ったものが、弁６０が図２に示される位置にある場合に、弁６０が図３に示される位置にある場合よりも低くなる。例えば、一実施形態では、弁が図３の位置にある場合、地面係合輪を「ロックツーロック」（すなわち完全右ロックから完全左ロックまで又はその逆）に動かすのに、ステアリングホイールを４回まわす必要がある。しかしながら、弁６０が図２に示される位置にある場合、ロックツーロックにするにはステアリングホイールを８回まわす必要がある。これは、弁が図２に示される位置にある場合にロックツーロックにするのに必要な力がそれゆえ少なくなるので有利であり、かつ、この力が操作者によって生じるので操作者はさらに車両を操舵することができる。
【００３１】
要約すれば、車両が使用されている通常動作時、弁６０は、図３に示される位置にあって、車両が使用されている場合に弁６０が図２に示される位置にあるのは、あるとしても例外としてのみである。
【００３２】
こうして、通常の状況においてステアリングホイールは、上記例において、ロックツーロックにするべく４回まわす必要がある。
【００３３】
高速操舵
【００３４】
要約すれば、ステアリング比切替弁２６によって、通常ステアリング比（上記例ではロックツーロックに４回）を高い比（例えばロックツーロックに２回）へと選択的に変えることができる。
【００３５】
さらに詳しくは、ステアリング比切替弁２６は、図２に示される位置にある場合、本例ではロックツーロックに４回の回転を与える。
【００３６】
しかしながら、弁２６は、図４に示される位置に動かすこともできる。ここで、本例ではロックツーロックに２回の回転しか必要とされない。
【００３７】
さらに詳しくは、切替弁２６は、パイロット作動スプール弁である。これは、ばね６７によって図２に示される位置まで付勢されるが、パイロットライン９２のパイロット圧力の適用によって図４に示される位置まで動くことができる。図２に示されるように、車両が使用状態にある場合、パイロットライン９２の圧力は、ドレンライン９３に接続されていることに起因してゼロまで減衰する。高ステアリング比が必要とされる事象では、操作者は、（電磁弁である）操舵選択パイロット弁９４に接続されたスイッチ等（図示せず）を操作することができる。その結果、パイロットライン９０がパイロットライン９２に接続される。こうした状況下では、パイロットライン９２は（パイロットライン９０が上述のように加圧されることから）加圧されるので、ステアリング比切替弁２６の図４に示される位置への動きが引き起こされる。こうした状況下では、（液圧ライン８１又は８２を介した）操舵ユニット５６Ａからの出力及び（液圧ライン８３又は８４を介した）操舵ユニット５６Ｂからの出力はすべて、複動液圧ラム３６のライン８５及び８６に向けられる。重要なことだが、第１及び第２操舵ユニット５６からの出力はいずれも、複動液圧ラム４０に向けられない。その代わりに、複動液圧ラム４０に関連づけられたライン８７及び８８が、図４の位置にある場合に弁２６を介して一緒に結合される。操舵ユニット５６Ａ及び５６Ｂの双方からの出力が一方のみの複動液圧ラム（ラム３６）に向けられるので、ステアリング比が増加する結果となる。重要なことだが、他方の複動液圧ラム（ラム４０）は浮動モードに位置決めされる。すなわち、ピストン４２が動きを制限されずに、ピストン３８の影響下で自由に矢印Ａ又は矢印Ｂの方向に動くことができる。
【００３８】
スイッチ７０の形態のセンサが、弁２６が図２の位置にある場合を検出し、かつ、スイッチ７１の形態のセンサが、弁２６が図４の位置にある場合を検出する。スイッチ７２の形態にあるセンサが、弁６０が図３の位置にある場合を検出する。これは、安全性チェックを目的とする。
【００３９】
図５を参照すると、操舵配列体２０の変形例１２０が示されている。操舵配列体２０のコンポーネントと同じ機能を果たす操舵配列体１２０のコンポーネントは、同じ標識が付される。操舵配列体１２０は車両１１０に配列される。
【００４０】
要約すれば、操舵配列体１２０を、２つの方法の一方で動作させることができる。第一に、操作者は、ステアリングホイール１１を回すことによって操舵配列体１２０を操舵することができる。この態様での動作は、操舵配列体２０に関連して上述したとおりである。第二に、操舵配列体１２０は、ＧＰＳ操舵システムのような自動操舵システムによって自動的に操舵することができる。こうした状況下では、ＧＰＳ操舵弁１２２は、自動的に制御されて車両を操舵する。
【００４１】
操舵配列体１２０は、ＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４を変化させることによって、操作者の操舵（手動操舵）と自動操舵（ＧＰＳ操舵）との間で選択的に変更することができる。
【００４２】
さらなる詳細
【００４３】
通常操舵
【００４４】
車両１１０が使用され、かつ、通常操舵動作にある場合、ＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４は、図５に示される位置にある。ＧＰＳ操舵安全遮断弁１２６が、図５に示される位置にある。したがって、ポンプ５２Ｂからの加圧流体が、ライン１８３に流れてＧＰＳ操舵安全遮断弁１２６を通ってライン１７０に流れ、ひいてはＧＰＳ操舵流量加減弁１９２へと流れる。
【００４５】
ＧＰＳ操舵流量加減弁１９２は比例弁であるから、ライン１７０を液圧ライン１７１又は１７２の一方若しくは他方又は双方に接続する。ライン１７２を通って流れる液圧流体はライン１８４に流れ込み、ひいては第２操舵ユニット５６Ｂへと流れる。ライン１７１を通って流れる液圧流体は、ＧＰＳ操舵弁１２２を通って流れることが妨げられるので、ＧＰＳ操舵ニュートラル回路弁１９３を通ってライン１７３に流れ込み、その後ライン１８４を通って第２操舵ユニット５６Ｂへと流れる。したがって、第２操舵ユニット５６Ｂは、操舵配列体２０と同様に第２ポンプ５２Ｂから加圧流体の供給を受ける。ただし、この加圧流体はＧＰＳ操舵安全遮断弁１２６及びＧＰＳ操舵流量加減弁１９２を通過することなく、当該流体の一部がＧＰＳ操舵ニュートラル回路弁１９３を通過する。
【００４６】
操舵配列体１２０の液圧ライン８１及び８２がそれぞれ、操舵配列体２０と同様に液圧ライン８７及び８８に接続される（弁６０が図３の位置にありかつ弁２６が図５の位置にある場合）。ライン８４がライン１８５に接続される（弁６０が図３の位置にある場合）。そしてライン１８５は（図５の位置にある場合のＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４を介して）ライン１８６に接続される。そしてライン１８６は（ステアリング比切替弁２６が図５の位置にある場合に）ライン８６に接続される。したがって、操舵配列体１２０のライン８４は、操舵配列体２０と同様にライン８６に接続される。ただし、ＧＰＳ操舵選択スプール弁を介してである。同様に、ライン８３がライン１８７に接続される（弁６０が図３の位置にある場合）。そしてライン１８７は（図５の位置にある場合のＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４を介して）ライン１８８に接続される。そしてライン１８８は（ステアリング比切替弁２６が図５の位置にある場合に）ライン８５に接続される。したがって、操舵配列体１２０のライン８３は、操舵配列体２０と同様にライン８５に接続される。ただし、ＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４を介してである。わかることだが、このように、ポンプ５２Ａ及び５２Ｂ間の、操舵ユニット５２Ａ及び５２Ｂ間の、並びに液圧ラム３６及び４０間の接続は、通常動作モードにある場合の操舵配列体１２０に示されるように、通常動作モードにある場合の操舵配列体２０における同じコンポーネントの接続と機能的に同等である。したがって、通常モードにある場合の操舵配列体１２０の操舵は、通常動作モードにある場合の操舵配列体２０の操舵を参照して上述したものとなる。
【００４７】
自動操舵
【００４８】
自動操舵が望ましい場合、操作者は、電磁弁１２８に接続されたスイッチ等（図示せず）を作動させる。その結果、弁１２８が図７の位置へ動いて、液圧ライン９０の圧力がパイロットライン１８９へ送られる。そして、ＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４が図８の位置へと動く。ひとたびこの位置になると、液圧ライン８５及び８６への並びに液圧ライン８５及び８６からの操舵流量は、ＧＰＳ操舵弁１２２を介して与えられる。ＧＰＳ操舵弁１２２は比例弁であり、ＧＰＳ操舵システムを介して制御される。ＧＰＳ操舵システムは、当該機械がどこへ操舵されるべきかを自動的に決定する。かかるＧＰＳ操舵システムは周知であり、例えば畑を耕作し、又は噴霧のような畑での他の農作業を行う場合に有用である。かかるＧＰＳ操舵システムは、車両が手動操舵される場合よりも正確である。したがって例えば、畑の一部分が２回耕され又は２回噴霧されることが防止され、及び畑の一部分が耕されない又は噴霧されないことが防止される。さらに、かかる自動操舵システムは、操作者の疲労を低減する。
【００４９】
操舵要求に応じてＧＰＳ操舵弁１２２は、車両を第１方向に操舵するべく液圧ライン１７４からの加圧流体をライン１８８に、ライン８５に、及び第１液圧チャンバ３１に向け、若しくはＧＰＳ操舵弁は、車両を第２方向に操舵するべく加圧流体をライン１８６に、その後ライン８６に及び第２液圧チャンバ３２に向け、又は、操舵要求が存在しなければＧＰＳ操舵弁１２２は図５に示されるように位置決めされて現行の操舵位置を維持する。わかることだが、加圧流体が第１液圧チャンバに供給される事象では、第２液圧チャンバ３２の流体が、液圧ライン８６、液圧ライン１８６、ＧＰＳ操舵弁１２２、液圧ライン１７３及び１８４を介し、第２操舵ユニット５６Ｂを通り、ライン８３を通り、（図３の位置にある場合の）弁６０を通り、ライン１８７を通り、図８の位置にある場合のＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４を通り、ライン１８５を通り、図３の位置にある場合の弁６０を通り、第２操舵ユニット５６を通り、ドレンライン７５を介して液圧流体タンクに戻る。同様に、ＧＰＳ操舵弁１２２が加圧流体を第２液圧チャンバ３２に供給する場合は、第１液圧チャンバ３１を出る液圧流体は、同様の経路を介して液圧流体タンクに戻る。
【００５０】
ＧＰＳ操舵弁１２２が動作することでピストン３８が矢印Ａ又は矢印Ｂの方向に動かされると、今度はピストン４２が、必要に応じて同様に矢印Ａ又は矢印Ｂの方向に動く。これにより、ライン８７及び８８内の液圧流体の流れが引き起こされるので、流体がライン８１及び８２、ひいては操舵ユニット５９Ａに流れる結果となって操舵ユニットの回転がもたらされる。そして、ステアリングホイール１１の回転がもたらされる。操舵ユニット５９Ａ及びステアリングホイール１１が回転すると、操舵ユニット５９Ｂも同様に回転する。これにより、上述したライン８３及び８４の戻り流れが許容される。
【００５１】
要約すれば、自動モードの操舵の場合、ポンプ５２Ｂは加圧液圧流体をＧＰＳ操舵弁１２２に供給する。ＧＰＳ操舵弁１２２はその後、加圧液圧流体を、第１及び第２液圧チャンバ３１及び３２の一方若しくは他方に向け又はそのいずれにも向けず、かつ、第１又は第２液圧チャンバからの戻り流れを液圧流体タンク５０に向ける。ピストン３８が矢印Ａ又は矢印Ｂの方向に動くと、今度はピストン４２が同様に動く。そして、これにより、計量ユニット５９Ａを通る流れが引き起こされてステアリングホイールの回転も引き起こされる。計量ユニット５９Ａ及びステアリングホイール１１の回転により計量ユニット５９Ｂの回転が引き起こされる。この回転は、出力ライン８３及び８４がともに、図８の位置にあるＧＰＳ操舵選択スプール弁１２４に接続されていることに起因する。
【００５２】
ポンプ５２Ａからの流量が、操舵要求の結果として回転する第１計量ユニット５９Ａによって計量される。
【００５３】
ポンプ故障に追従する動作
【００５４】
操舵配列体１２０は、第１及び第２ポンプ双方が加圧液圧流体を供給することができない事象において、操舵配列体２０と同様に動作する。つまり、これらの状況下では、弁６０は、図３の位置から図２の位置まで動いて低ステアリング比をもたらす。
【００５５】
高速操舵
【００５６】
操舵配列体１２０は、高速操舵モードにある場合に、操舵配列体２０と同様に動作する。要約すれば、高速操舵モードでは、ステアリング比切替弁２６は、図５の位置から図４の位置へ動くことにより高ステアリング比をもたらす。
【００５７】
図９は、操舵配列体１２０の変形例となる操舵配列体２２０を示す。操舵配列体１２０と同様に動作する操舵配列体２２０のコンポーネントは、同じ標識が付される。操舵配列体２２０は、第１及び第２シーケンス逃がし弁２５０Ａ及び２５０Ｂを含む。これらの弁は、パイロットライン２５１を介して逆止弁２５２に接続される。
【００５８】
要約すれば、逆止弁２５２と組み合わせられたシーケンス逃がし弁２５０Ａ及び２５０Ｂにより、高速操舵モードの場合に車両を操舵するための供給圧力を、通常モードの場合よりも増加させることができる。この圧力増加は、このモードで動作する場合のピストン面積の有効な低減を補償するのに望ましい。
【００５９】
こうして、通常モードの場合、図９に示される操舵選択パイロット弁９４は、図２に示される操舵選択パイロット弁９４の位置にあり、ひいてはパイロットライン２５１がドレンライン２５３に接続される。そして、ライン２５１には圧力が存在せず、ひいてはシーケンス逃がし弁２５０Ａ及び２５０Ｂは、一例では１００バールで開く。しかしながら、高速操舵モードが選択されて図９の操舵選択パイロット弁９４が図９に示される位置へ動く場合、パイロットライン９０がライン２５１を加圧するが、逆止弁２５２のクラッキング圧力まで、一例では６０バールまでにすぎない。このように、ライン２５２における６０バールの圧力がシーケンス逃がし弁２５０Ａ及び２５０Ｂ内のばねを補助する結果、シーケンス逃がし弁２５０Ａ及び２５０Ｂに対して、増加した逃がし圧力、本例では１６０バールがもたらされる。
【００６０】
図２に示されるように、第１及び第２液圧チャンバは複動液圧ラム３６内に包含され、かつ、第３及び第４液圧チャンバは複動液圧ラム４０内に包含される。この例では、ロッド４３が複動液圧ラム３６及び複動液圧ラム４０の双方に作用する。さらなる実施形態では、ロッド４３は２つの部分に存在する。一の部分が複動液圧ラム３６に作用し、かつ、第２部分が複動液圧ラム４０に作用する。２つの部分は、動作可能に一緒に結合される別個の部分である。ロッド４３が別個の２つの部品であり得る一例では、各部分を、関連づけられた操舵アームに接続することができる。そして、２つの操舵アームはトラックロッドを介して一緒に接続される。
【００６１】
図１０は、第１液圧チャンバ３１’、第２液圧チャンバ３２’、第３液圧チャンバ３３’及び第４液圧チャンバ３４’すべてが単数のシリンダ３３７内に包含される一変形例を示す。壁（又は中央パッキン押さえ）３３８が、第２液圧チャンバ３２’を第３液圧チャンバ３３’から隔離する。複数の適切なシールがロッド３４３に係合する。
【００６２】
図２及び図１０に示されるように、第１、第２、第３及び第４液圧チャンバは直列である。図１１は、第１及び第２液圧チャンバ３１”及び３２”が、第３及び第４液圧チャンバ３３”及び３４”と並列にある配列体を示す。ロッド４５０及びロッド４５１が、継手４５３（模式的に示す）によって一緒に結合される。同様に、ロッド４５４及びロッド４５５が、継手４５６（模式的に示す）によって一緒に結合される。継手４５３及び４５６は、操舵される地面係合輪等に対して適切な関節を介して接続される。
【００６３】
本発明が、前輪操舵車両に関連して記載されてきた。しかしながら、本発明は、後輪操舵車両、又は代替的に、中心点操舵（連結式操舵としても知られている）を有する車両にも同等に適用することができる。
【００６４】
上述のように、ロッド４３、４４及び４５は別個のロッドとして記載される。これらのロッドは、適切な手段によって、いずれかが互いに又は関連づけられたピストンに取り付けることができる。取り付け手段は、ねじ留めであり得る。しかしながら、さらなる実施形態では、ロッド４３及び４４が単数の一体ロッドとなるか、ロッド４４及び４５が単数の一体ロッドとなるか、又はロッド４３、４４及び４５がすべて単数の一体ロッドとなる。
【００６５】
上述のように、モータＭは、例えばディーゼルエンジンのような車両の原動機である。わかることだが、任意のタイプの原動機を使用することができる。原動機は、ギアボックス等を介してポンプを駆動する。しかしながら、さらなる実施形態において、ディーゼルエンジンのような内燃機関以外の、他のタイプの原動機を使用することもできる。
【００６６】
本発明の一側面は、例えばＧＰＳ操舵システムのような自動操舵システムを使用する。他のタイプの自動操舵システムも使用することができる。例えば、道路上での使用を目的とした車線案内自動操舵システムも使用することができる。代替的に、当該案内は、例えばレーザ案内のような任意形態の案内システムを介してもよい。
【００６７】
本発明は自動操舵システムに関し、かかる自動操舵システムは、国際連合欧州経済委員会（ＵＮＥＣＥ）の第７９規則の、操舵機器に関する車両の合意に関する統一規定に適合する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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