(57)【要約】【課題】  角速度センサを使用するか否かの判断基準を適正にして、応答性が良く精度の高いローリング制御を的確に行えるようにすることにある。【解決手段】  傾斜センサ５７と角速度センサ５８の検出値θｔｒ，ｄθｔｊ／ｄｔに基づいてローリング制御するローリング制御手段６１とを備え、走行機体１の軸間距離Ｗと車輪間隔Ｈ、及び、切角センサ３６の検出値θｓに基づいて、旋回走行時の旋回径ｒを算出し、この旋回径ｒと車速センサ３５の検出値ｖとに基づいて、旋回走行時に発生する旋回角速度ωを算出する旋回角速度演算手段６５と、旋回角速度ωが予め設定した限界旋回角速度ωｍを超えたか否かを判別する判別手段６６とを備え、この判別手段６６により旋回角速度ωが限界旋回角速度ωｍを超えたと判別された場合には、傾斜センサ５７の検出値θｔｒのみに基づいてローリング制御手段６１が制御作動するように構成してある。【選択図】        図９
2005224165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行機体に対地作業装置をローリング可能に連結し、前記走行機体に対して前記対地作業装置をローリング駆動するアクチュエータと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサと、前記傾斜センサと前記角速度センサの検出値に基づいて、前記対地作業装置の左右傾斜角度が設定角度に維持されるように前記アクチュエータの作動を制御するローリング制御手段とを備えた作業機のローリング制御装置であって、
前記走行機体を、その旋回走行時には各車輪の旋回中心が固定車軸の延長線上の一点に収束されるように構成するとともに、前記走行機体の走行速度を検出する車速センサと、操向輪の切れ角を検出する切角センサとを備え、
前記走行機体の軸間距離と車輪間隔、及び、前記切角センサの検出値に基づいて、前記旋回走行時の旋回径を算出し、この旋回径と前記車速センサの検出値とに基づいて、前記旋回走行時に発生する旋回角速度を算出する演算処理を行う旋回角速度演算手段と、その旋回角速度が予め設定した限界旋回角速度を超えたか否かを判別する判別手段とを備え、この判別手段により前記旋回角速度が前記限界旋回角速度を超えたと判別された場合には、前記傾斜センサの検出値のみに基づいて前記ローリング制御手段が制御作動するように構成してある作業機のローリング制御装置。
【請求項２】
試験旋回走行時の実測旋回角速度と算出旋回角速度との比を、前記旋回角速度演算手段の前記演算処理における補正係数として備えてある請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項３】
前記走行機体の走行状態を切り換える走行制御手段を備え、その走行制御手段が現出する各走行状態のそれぞれに対応させた前記旋回角速度演算手段の前記演算処理における補正係数を備えるとともに、前記走行制御手段が現出する走行状態の判別を可能にする判別情報に基づいて、前記走行制御手段が現出する走行状態に応じた補正係数を選定するように構成してある請求項１又は２に記載の作業機のローリング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行機体に対地作業装置をローリング可能に連結し、前記走行機体に対して前記対地作業装置をローリング駆動するアクチュエータと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサと、前記傾斜センサと前記角速度センサの検出値に基づいて、前記対地作業装置の左右傾斜角度が設定角度に維持されるように前記アクチュエータの作動を制御するローリング制御手段とを備えた作業機のローリング制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような傾斜センサと角速度センサとを使用したローリング制御装置は、傾斜センサのみを使用したローリング制御装置に比較して、応答性が良く精度の高いローリング制御を行えるのであるが、角速度センサにおける他軸感度の影響で、旋回走行時には制御精度が低下することがある。
【０００３】
つまり、角速度センサは、その検出作動軸心がローリング軸心（機体前後方向に向かう軸心）と平行となるように取り付ける必要があるが、実際には、角速度センサ自体の取り付け誤差、走行機体における前後輪の沈下量の差、タイヤのへこみ具合の差、などが存在するために、角速度センサの検出作動軸心を完全にローリング軸心と平行に取り付けることは不可能であり、又、仮にセンサケースを正確に所定の姿勢に取り付けられたとしても、ケース内部の素子の取り付け誤差や加工誤差などがあると、走行機体のヨーイング動作やピッチング動作に対しても角速度センサが出力することになる。
【０００４】
このようにセンサの取り付け軸心（この場合はローリング軸心）と直交する他の軸心（この場合はヨーイング軸心とピッチング軸心）周りの回転に感応してしまう現象、いわゆる他軸感度が顕著になると、例えば、圃場での往復作業において畦際で機体を１８０度旋回させる場合や、変形圃場において走行機体を圃場形状に合わせて向き変更しながら走行する場合などのように、走行機体を急激あるいは比較的急激に旋回走行させると、走行機体のヨーイング動作に対応した他軸感度によって不要な出力が角速度センサから出力されてしまい、制御精度が低下することになる。
【０００５】
そこで、従来では、操向輪の切れ角が設定値以上になるなどの走行機体の旋回走行が検出された場合には、傾斜センサの検出値のみに基づいてローリング制御手段が制御作動するように構成していた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３４２０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、作業機で代掻き作業や芝刈り作業などを行う場合には、それらの作業を継続しながら走行機体を１８０度旋回させることがあるが、このような１８０度旋回作業時には当然のことながら前輪の切れ角が大きくなる。つまり、上記の従来技術では、１８０度旋回作業時には、角速度センサを利用した応答性が良く精度の高いローリング制御を行えないことになる。
【０００７】
一方、旋回走行時において角速度センサの他軸感度を顕著にする要因は旋回角速度であり、この旋回角速度は、旋回角速度＝車速÷旋回径となるように、車速と車輪の切れ角との関係であるから、上記の従来技術のように、角速度センサを使用するか否かの判断基準を走行機体の旋回走行が検出されたか否かとするのには疑問が残る。
【０００８】
本発明の目的は、角速度センサを使用するか否かの判断基準を適正にして、応答性が良く精度の高いローリング制御を的確に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、本発明では、走行機体に対地作業装置をローリング可能に連結し、前記走行機体に対して前記対地作業装置をローリング駆動するアクチュエータと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサと、前記傾斜センサと前記角速度センサの検出値に基づいて、前記対地作業装置の左右傾斜角度が設定角度に維持されるように前記アクチュエータの作動を制御するローリング制御手段とを備えた作業機のローリング制御装置において、前記走行機体を、その旋回走行時には各車輪の旋回中心が固定車軸の延長線上の一点に収束されるように構成するとともに、前記走行機体の走行速度を検出する車速センサと、操向輪の切れ角を検出する切角センサとを備え、前記走行機体の軸間距離と車輪間隔、及び、前記切角センサの検出値に基づいて、前記旋回走行時の旋回径を算出し、この旋回径と前記車速センサの検出値とに基づいて、前記旋回走行時に発生する旋回角速度を算出する演算処理を行う旋回角速度演算手段と、その旋回角速度が予め設定した限界旋回角速度を超えたか否かを判別する判別手段とを備え、この判別手段により前記旋回角速度が前記限界旋回角速度を超えたと判別された場合には、前記傾斜センサの検出値のみに基づいて前記ローリング制御手段が制御作動するように構成してある。
【００１０】
この構成では、走行機体を、その旋回走行時には各車輪の旋回中心が固定車軸の延長線上の一点に収束されるようにする、という所謂アッカーマン・ジャントー方式に基づいて構成することで、走行機体の軸間距離Ｗと車輪間隔Ｈ、及び、切角センサの検出値θｓによって、旋回走行時の旋回径ｒ＝Ｗ（軸間距離）÷ｔａｎθｓ（切れ角）＋Ｈ（車輪間隔）÷２という関係式を導き出すことができ、これによって、旋回走行時の旋回径ｒを簡単に算出できる。
【００１１】
又、旋回角速度ωは、ω（旋回角速度）＝ｖ（車速）÷ｒ（旋回径）であり、この関係式と、上記のように算出した旋回径ｒ及び車速センサの検出値ｖとから旋回角速度ωを簡単に算出でき、この算出した旋回角速度ωと角速度センサの使用基準などから予め設定した限界旋回角速度ωｍとを比較すれば、角速度センサの適正な使用可能領域を得ることができる。
【００１２】
そして、このようにして得た角速度センサの使用可能領域と、単に操向輪の切れ角の設定で得た角速度センサの使用可能領域とを比較すると、操向輪の切れ角が大きい場合であっても低速走行であれば角速度センサの使用が可能になる領域や、操向輪の切れ角が小さい場合であっても高速走行であれば角速度センサの使用を避けることが望ましい領域が存在することを認識できる。
【００１３】
つまり、旋回走行時に発生する旋回角速度に基づいて角速度センサの使用を判別するようにすれば、代掻き作業や芝刈り作業などにおいて作業を継続しながら走行機体を１８０度旋回させる場合であっても、低速走行であれば、傾斜センサと角速度センサとを使用した応答性が良く精度の高いローリング制御を行うことができ、又、高速走行でありながらも操向輪の切れ角が小さいことによって、他軸感度の影響の大きい角速度センサの出力に基づく精度の低いローリング制御が行われることを回避できる。
【００１４】
従って、旋回走行時での角速度センサの他軸感度を顕著にする要因となる旋回走行時の旋回角速度に基づいた適正な判断基準で角速度センサの使用を判別することができ、これによって、応答性が良く精度の高いローリング制御を的確に行えるとともに、精度の低いローリング制御が行われることを的確に回避することができ、結果、旋回作業時における均平性の向上を図れることになる。
【００１５】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、試験旋回走行時の実測旋回角速度と算出旋回角速度との比を、前記旋回角速度演算手段の前記演算処理における補正係数として備えてある。
【００１６】
この構成によると、走行時に発生する車輪のスリップに起因した車速センサの検出値に対する実速度の低下を考慮したより正確な旋回角速度を算出することができ、これによって、角速度センサの使用をより的確に判別することができる。
【００１７】
従って、旋回走行時の旋回角速度に基づいた適正な判断基準での角速度センサの使用判別を、車輪のスリップによる実速度の低下を考慮したより適正な旋回角速度で行えることから、応答性が良く精度の高いローリング制御をより的確に行えるとともに、精度の低いローリング制御が行われることをより的確に回避でき、結果、旋回作業時における均平性の向上を更に図れることになる。
【００１８】
本発明をより好適なものにするための手段の一つとして、前記走行機体の走行状態を切り換える走行制御手段を備え、その走行制御手段が現出する各走行状態のそれぞれに対応させた前記旋回角速度演算手段の前記演算処理における補正係数を備えるとともに、前記走行制御手段が現出する走行状態の判別を可能にする判別情報に基づいて、前記走行制御手段が現出する走行状態に応じた補正係数を選定するように構成してある。
【００１９】
走行制御手段が現出する走行状態としては、例えば、左右の後輪のみを駆動する２輪駆動状態、左右の前輪をその周速度が後輪の周速度と等しくなるように駆動する４輪駆動状態、前輪をその周速度が後輪の周速度よりも速くなるように駆動する前輪増速状態、この前輪増速状態で旋回内側の後輪を制動する制動前輪増速状態などがあり、これらの走行状態は、例えば、切角センサで検出される操向輪の切れ角が同じであっても、４輪駆動状態では、前輪の周速度と後輪の周速度とが等しいことから２輪駆動状態に比較して旋回径が大きくなり、前輪増速状態では、前輪の周速度が後輪の周速度よりも速くなることから２輪駆動状態に比較して旋回径が小さくなり、制動前輪増速状態では、その前輪増速状態で旋回内側の後輪を制動することから旋回径が更に小さくなる。
【００２０】
つまり、操向輪の切れ角などが同じであっても、旋回走行時に現出される走行状態によって、旋回径に差が生じるとともに旋回走行時に発生する旋回角速度が変化し、角速度センサの使用が可能な領域も異なることになる。
【００２１】
そこで、上記の手段を講じて、走行制御手段が現出する走行状態を考慮した補正係数の選定を行えるようにしているのであり、これによって、走行制御手段が現出する走行状態を考慮したより正確な旋回角速度の算出を行え、角速度センサの使用をより的確に判別することができる。
【００２２】
従って、旋回走行時の旋回角速度に基づいた適正な判断基準での角速度センサの使用判別を、旋回作業時に現出される走行状態を考慮したより適正な旋回角速度で行えることから、現出する走行状態にかかわらず、応答性が良く精度の高いローリング制御を的確に行えるとともに、精度の低いローリング制御が行われることを的確に回避でき、結果、旋回作業時における均平性の向上を更に図れることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１には作業機の全体側面が、又、図２にはその後部が示されており、この作業機は、走行機体であるトラクタ１の後部に、トップリンク２と左右一対のロアーリンク３からなる３点リンク機構４を介して、対地作業装置の一例であるロータリ耕耘装置５を連結して構成されている。
【００２４】
図１〜３に示すように、トラクタ１は、その前部にエンジン６を搭載するとともに左右一対の前輪７を操向輪として備え、その中央部に、左右の前輪７にステアリング操作系を介して連係されるステアリングホイール８、車速などの情報を表示するメータパネル９、及び運転座席１０などを備えて搭乗運転部１１が形成され、その後部に、左右一対の後輪１２や左右一対のリフトアーム１３、及び、それら左右のリフトアーム１３を上下方向に揺動駆動する油圧式で単動型のリフトシリンダ１４などを備えて構成され、又、左側のリフトアーム１３が、リフトロッド１５を介して左側のロアーリンク３に連結され、右側のリフトアーム１３が、アクチュエータの一例である油圧式で複動型のローリングシリンダ１６を介して右側のロアーリンク３に連結されている。つまり、リフトシリンダ１４の作動でロータリ耕耘装置５を昇降駆動し、ローリングシリンダ１６の作動でロータリ耕耘装置５をローリング駆動するようになっている。
【００２５】
図１、図４及び図５に示すように、エンジン６からの動力は、クラッチハウジング１７に内蔵した主クラッチ１８を介して、ミッションケース１９に内蔵した変速装置２０に伝達され、その変速装置２０から左右の前輪７への伝動は、前輪用変速装置２１や前輪用差動装置２２などを備える前輪伝動系を介して行われ、変速装置２０から左右の後輪１２への伝動は、後輪用差動装置２３などを備える後輪伝動系を介して行われ、変速装置２０からロータリ耕耘装置５への伝動は図外の作業伝動系を介して行われるように構成されている。
【００２６】
前輪用変速装置２１は、変速装置２０による変速後の動力を、油圧式の多板クラッチからなる標準クラッチ２４やギヤ式の標準伝動機構２５などを介して左右の前輪７に伝動することで、前輪７の周速度と後輪１２の周速度とが等しくなるように駆動する標準４輪駆動状態と、油圧式の多板クラッチからなる増速クラッチ２６やギヤ式の増速伝動機構２７などを介して左右の前輪７に伝動することで、前輪７の周速度が後輪１２の周速度よりも速くなるように例えば約２倍の速度で駆動する前輪増速状態と、左右の前輪７に伝動しない２輪駆動状態とに切り換え可能に構成されている。
【００２７】
ミッションケース１９には、油圧式で多板型の左右一対のサイドブレーキ２８が装備され、左右のサイドブレーキ２８は、左右の対応する後車軸２９を介して、油圧に比例した制動力を対応する後輪１２に作用させるように構成されている。
【００２８】
図３に示すように、このトラクタ１は、アッカーマン・ジャントー方式に基づいて、その旋回走行時には、旋回内側の前輪７の切れ角θｓａが旋回外側の前輪７の切れ角θｓｂよりも大きくなって、各車輪７，１２の旋回中心が固定車軸である後車軸２９の延長線上の一点に収束されるように構成してあり、これによって、その軸間距離Ｗと車輪間隔Ｈと前輪７の切れ角θｓとから、旋回走行時の旋回径ｒ＝Ｗ（軸間距離）÷ｔａｎθｓ（前輪７の切れ角）＋Ｈ（車輪間隔）÷２という関係式を導き出すことができる。つまり、前輪７の切れ角θｓを検出すれば、旋回走行時の旋回径ｒを算出することができるのである。
【００２９】
図４〜７に示すように、このトラクタ１には、マイクロコンピュータからなる第１制御装置３０が装備されており、この第１制御装置３０には、搭乗運転部１１の右下部に配備された左右の対応するブレーキペダル３１の踏み込み操作量を検出する一対のブレーキセンサ３２、変速装置２０から後輪用差動装置２３にわたる伝動軸３３に備えたギヤ３４の回転数を車速ｖとして検出する電磁ピックアップ式の回転センサからなる車速センサ３５、ステアリング操作系の操作量を前輪７の切れ角θｓとして検出する回転式のポテンショメータからなる切角センサ３６、及び、トラクタ１の走行モードを選択する走行選択スイッチ３７などのそれぞれ出力に基づいて、左右の対応するサイドブレーキ２８に対する作動油の流動状態を切り換える一対の制動用制御弁３８、並びに、標準クラッチ２４及び増速クラッチ２６に対する作動油の流動状態を切り換えるクラッチ用制御弁３９などの作動を制御する走行制御手段４０が備えられている。
【００３０】
このトラクタ１において走行選択スイッチ３７により選択される走行モードとしては、２輪駆動モード、４輪駆動モード、自動前輪増速モード、及び、自動制動前輪増速モードがある。
【００３１】
走行制御手段４０は、走行選択スイッチ３７によって２輪駆動モードが選択されると、メータパネル９に備えた２ＷＤランプ４１を点灯させるとともに、車速センサ３５及び切角センサ３６の出力にかかわらず、標準クラッチ２４及び増速クラッチ２６が非伝動状態に維持されるようにクラッチ用制御弁３９の作動を制御して、左右の後輪１２のみを駆動する２輪駆動状態を現出する。
【００３２】
走行選択スイッチ３７によって４輪駆動モードが選択されると、メータパネル９に備えた４ＷＤランプ４２を点灯させるとともに、車速センサ３５及び切角センサ３６の出力にかかわらず、標準クラッチ２４が伝動状態に、かつ、増速クラッチ２６が非伝動状態に維持されるようにクラッチ用制御弁３９の作動を制御して、左右の前輪７と左右の後輪１２とをそれらの周速度が等しくなるように駆動する４輪駆動状態を現出する。
【００３３】
走行選択スイッチ３７によって自動前輪増速モードが選択されると、先ず、メータパネル９に備えた増速ランプ４３を点灯させるとともに、切角センサ３６の出力に基づいて前輪７の切れ角θｓを判別し、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ（例えば３５度）未満である場合には、車速センサ３５の出力にかかわらず前述した４輪駆動状態を現出し、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ以上である場合には、車速センサ３５の出力に基づいて車速ｖを判別し、その車速ｖが第１設定速度（例えば０．２ｋｍ／ｈ）未満、又は、第２設定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上であると前述した４輪駆動状態を現出し、その車速ｖが第１設定速度以上で、かつ、第２設定速度未満であると、標準クラッチ２４が非伝動状態に、かつ、増速クラッチ２６が伝動状態に切り換わるようにクラッチ用制御弁３９の作動を制御して、左右の前輪７と左右の後輪１２とを前輪７の周速度が後輪１２の周速度よりも速くなるように駆動する前輪増速状態を現出する。
【００３４】
走行選択スイッチ３７によって自動制動前輪増速モードが選択されると、先ず、メータパネル９に備えたＡＤランプ４４を点灯させるとともに、切角センサ３６の出力に基づいて前輪７の切れ角θｓを判別し、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ（例えば３５度）未満である場合には、車速センサ３５の出力にかかわらず前述した４輪駆動状態を現出し、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ以上である場合には、車速センサ３５の出力に基づいて車速ｖを判別し、その車速ｖが第１設定速度（例えば０．２ｋｍ／ｈ）未満、又は、第２設定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）以上であると前述した４輪駆動状態を現出し、その車速ｖが第３設定速度（例えば３．６ｋｍ／ｈ）以上で、かつ、第２設定速度未満であると前述した前輪増速状態を現出し、その車速ｖが第１設定速度以上で、かつ、第３設定速度未満であると、前述した前輪増速状態を現出するとともに、旋回内側の後輪１２に対するサイドブレーキ２８が制動状態となるように対応する制動用制御弁３８の作動を制御して、左右の前輪７と左右の後輪１２とを前輪７の周速度が後輪１２の周速度よりも速くなるように駆動しながら旋回内側の後輪１２を制動する制動前輪増速状態を現出する。
【００３５】
つまり、自動前輪増速モードでは、前輪７を増速させて旋回径を小さくする前輪増速状態の自動現出を可能とし、又、自動制動前輪増速モードでは、前輪７を増速させて旋回径を小さくする前輪増速状態と、前輪７を増速させるとともに旋回内側の後輪１２を制動して旋回径を更に小さくする制動前輪増速状態との自動現出を可能にして、枕地での旋回操作性及び旋回性能の向上を図れるようにしながら、自動前輪増速モードと自動制動前輪増速モードのいずれにおいても、第１設定速度未満の低速走行状態において操縦者の意志に反した小旋回状態が現出されることや、第２設定速度以上の高速走行状態において操縦者の意志に反した急激な小旋回状態が現出されることを防止している。
【００３６】
尚、走行制御手段４０は、左右のブレーキペダル３１のいずれか一方、又は、双方が踏み込み操作された場合には、走行選択スイッチ３７により選択された走行モードにかかわらず、各ブレーキセンサ３２の出力に基づいて対応する制動用制御弁３８の作動を制御して、左右のブレーキペダル３１の踏み込み操作量に応じた左右のサイドブレーキ２８の制動状態を現出する。
【００３７】
図１、図２、図５及び図６に示すように、このトラクタ１には、マイクロコンピュータからなる第２制御装置４５が装備されており、第２制御装置４５には、昇降制御モードを選択する昇降選択スイッチ４６、昇降レバー４７の揺動操作量に基づいてロータリ耕耘装置５の目標対地高さを設定する回転式のポテンショメータからなる高さ設定器４８、ロータリ耕耘装置５の目標耕深を設定する回転式のポテンショメータからなる耕深設定器４９、リフトアーム１３の上下揺動角度を検出する回転式のポテンショメータからなるリフトアームセンサ５０、及び、ロータリ耕耘装置５による耕耘跡を鎮圧整地する後カバー５１の上下揺動角度を検出する回転式のポテンショメータからなる耕深センサ５２などのそれぞれ出力に基づいて、リフトシリンダ１４に対する作動油の流動状態を切り換える昇降用制御弁５３の作動を制御する昇降制御手段５４が備えられている。
【００３８】
昇降制御手段５４は、昇降選択スイッチ４６の出力が「オフ」であると、高さ設定器４８とリフトアームセンサ５０の出力に基づいて、リフトアームセンサ５０の出力が高さ設定器４８の出力と一致する（不感帯幅内に収まる）ように、昇降用制御弁５３の作動を制御してリフトシリンダ１４を作動させることで、ロータリ耕耘装置５を、高さ設定器４８による設定高さまで昇降させるとともに、その高さ位置に維持するポジション制御を実行する。
【００３９】
昇降選択スイッチ４６の出力が「オン」であると、耕深設定器４９と耕深センサ５２の出力に基づいて、耕深センサ５２の出力が耕深設定器４９の出力と一致する（不感帯幅内に収まる）状態が維持されるように、昇降用制御弁５３の作動を制御してリフトシリンダ１４を作動させることで、ロータリ耕耘装置５を、その実耕深が目標耕深に維持される状態に自動昇降させる自動耕深制御を実行する。
【００４０】
そして、この自動耕深制御の実行中において、高さ設定器４８の出力から昇降レバー４７の上限位置への揺動操作を認識すると、ポジション制御を優先してロータリ耕耘装置５を上昇させる。その後、高さ設定器４８の出力から昇降レバー４７の下限位置への揺動操作を認識すると、自動耕深制御を再開させて、ロータリ耕耘装置５をその実耕深が目標耕深に維持される状態に自動昇降させる。つまり、自動耕深制御の実行中において、畦際で方向転換する枕地旋回走行などを行う際に、自動耕深制御を一時停止してロータリ耕耘装置５を地面から離間させる場合には、昇降レバー４７を上限位置まで揺動操作することによって、又、その枕地旋回走行などを行った後に、再びロータリ耕耘装置５を接地させて自動耕深制御を再開させる場合には、昇降レバー４７を上限位置まで揺動操作することによって、それらの状態を簡単に切り換え現出することができる。
【００４１】
又、この自動耕深制御の実行中において、搭乗運転部１１に装備したオートアップスイッチ５５の出力が「オン」であると、切角センサ３６の出力に基づいて前輪７の切れ角θｓを判別し、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ以上になると、自動耕深制御を一時停止するとともに、ロータリ耕耘装置５が予め設定された所定の上限位置まで上昇するように昇降用制御弁５３の作動を制御し、その後、その切れ角θｓが設定角度θｓｏ未満になると、自動耕深制御を再開させて、ロータリ耕耘装置５をその実耕深が目標耕深に維持される状態に自動昇降させる。つまり、オートアップスイッチ５５の出力を「オン」にすることで、前輪７を設定角度θｓｏ以上に操向する枕地旋回走行などを行う際には、その開始とともにロータリ耕耘装置５を自動的に地面から離間させ、又、その終了とともにロータリ耕耘装置５を自動的に接地させることができる。
【００４２】
図１、図２、図５及び図６〜１０に示すように、第２制御装置４５には、ロータリ耕耘装置５の水平面に対する左右方向の目標傾斜角度θｒｏを設定する回転式のポテンショメータからなる傾斜角設定器５６、トラクタ１の左右傾斜角度θｔを検出する重錘式の傾斜センサ５７、トラクタ１の左右傾斜方向の角速度ｄθｔ／ｄｔを検出する振動ジャイロ型の角速度センサ５８、及び、ローリングシリンダ１６の作動長さＬを検出する摺動式のポテンショメータからなるストロークセンサ５９の各出力に基づいて、ローリングシリンダ１６に対する作動油の流動状態を切り換えるローリング用制御弁６０の作動を制御し、ローリングシリンダ１６を作動させることで、ロータリ耕耘装置５を、その水平面に対する左右方向の傾斜角度θｒが目標傾斜角度θｒｏに維持されるようにローリング駆動するローリング制御手段６１が備えられている。
【００４３】
つまり、傾斜角設定器５６を操作することで、ロータリ耕耘装置５の左右方向の設定角度を任意に変更することができる。
【００４４】
図８に示すように、ローリング制御手段６１は、傾斜センサ５７と角速度センサ５８の出力に基づいてトラクタ１の左右傾斜角度θｔを算出する左右傾斜角演算手段６２、トラクタ１がこの左右傾斜角度θｔにある時にロータリ耕耘装置５を傾斜角設定器５６により設定された目標設定角度θｒｏにするために必要なローリングシリンダ１６の目標シリンダ長さＬｏを算出するシリンダ長さ演算手段６３、及び、この目標シリンダ長さＬｏとストロークセンサ５９が出力するローリングシリンダ１６の長さＬとを比較し、目標シリンダ長さＬｏにローリングシリンダ１６の長さＬが近づくようにローリング制御弁６０の作動を制御するフィードバック制御を行うシリンダ作動制御手段６４を備える。
【００４５】
左右傾斜角演算手段６２によるトラクタ１の左右傾斜角度θｔの算出は、基本的に、その演算処理部において、角速度センサ５８の出力ｄθｔｊ／ｄｔを積分し、その誤差を傾斜センサ５７の出力θｔｒで補正することで行われる。
【００４６】
つまり、慣性の影響を受けず応答性に優れる角速度センサ５８と、検出時点での絶対傾斜角度を検出できない角速度センサ５８の欠点を補う傾斜センサ５７とを使用することで、応答性が良く精度の高いローリング制御を行えるようにしている。
【００４７】
ところで、角速度センサ５８がかかえる問題としては、トラクタ１の左右傾斜方向の角速度を検出させるために、角速度センサ５８の検出作動軸心をローリング軸心（機体前後方向に向かう軸心）と平行となるように取り付けても、その取り付け誤差や前後輪７，１２の沈下量の差などに起因して、ローリング軸心と直交する他の軸心（ヨーイング軸心とピッチング軸心）周りの回転にも感応する、という所謂他軸感度があり、特にこの他軸感度を旋回走行時に顕著にする要因はその旋回走行時に発生する旋回角速度ωである。
【００４８】
つまり、旋回角速度ωの大きい旋回作業時に角速度センサ５８を使用したローリング制御を行うと、他軸感度の影響で精度の低いローリング制御が行われることになり、均平性の低下を招くことになる。
【００４９】
そこで、このトラクタ１では、旋回走行時に発生する旋回角速度ωに基づいて、角速度センサ５８を使用したローリング制御を行うか否かの判別を行うようにしてある。
【００５０】
詳述すると、図９及び図１０に示すように、ローリング制御手段６１の左右傾斜角演算手段６２には、このトラクタ１の設計指標であるアッカーマン・ジャントー方式と、第１制御装置３０から送信される切角センサ３６の出力値θｓとに基づいて、その旋回走行時の旋回径ｒを、ｒ（旋回径）＝Ｗ（軸間距離）÷ｔａｎθｓ（前輪７の切れ角）＋Ｈ（車輪間隔）÷２から算出し、その算出で得られた旋回径ｒと、第１制御装置３０から送信される車速センサ３５の出力値ｖとに基づいて、その旋回走行時に発生する旋回角速度ωを、ω（旋回角速度）＝ｖ（車速）÷ｒ（旋回径）から算出する演算処理を行う旋回角速度演算手段６５と、その旋回角速度ωが予め設定した限界旋回角速度ωｍを超えたか否かを判別する判別手段６６とを備え、この判別手段６６により旋回角速度ωが限界旋回角速度ωｍを超えたと判別された場合には、角速度センサ５８を使用せずに、傾斜センサ５７の検出値θｔｒのみに基づいてローリング制御手段６１がローリング制御を行うように構成されている。
【００５１】
尚、限界旋回角速度ωｍは、搭乗運転部１１に装備した回転式のポテンショメータからなる図外の設定器によって調節可能である。
【００５２】
そして、これによって得られた角速度センサ５８の使用可能領域Ａ１と、単に操向輪７の切れ角の設定で得た角速度センサ５８の使用可能領域Ａ２とを比較すると、図１０に示すように、操向輪７の切れ角が大きい場合であっても低速走行であれば角速度センサ５８の使用が可能になる領域Ａ１ａや、操向輪７の切れ角θｓが小さい場合であっても高速走行であれば角速度センサ５８の使用を避けることが望ましい領域Ａ２ａが存在することを認識できる。
【００５３】
つまり、旋回走行時に発生する旋回角速度ωに基づいて角速度センサ５８の使用を判別することで、代掻き作業などにおいて作業状態を継続しながらトラクタ１を１８０度旋回させる場合であっても、低速走行であれば、傾斜センサ５７と角速度センサ５８とを使用した応答性が良く精度の高いローリング制御を行うことができ、又、高速走行でありながらも前輪７の切れ角θｓが小さいことによって、他軸感度の影響の大きい角速度センサ５８の出力に基づく精度の低いローリング制御が行われることを回避できる。
【００５４】
ところで、上記の算出で得られる旋回角速度ωには、実走行時に発生する車輪７，１２のスリップなどに起因した誤差が含まれる。そこで、左右傾斜角演算手段６２には、圃場での試験走行で実測した実旋回角速度と、このときに算出した算出旋回角速度との比を、その誤差を消去するための補正係数Ｋ１として予め備えるとともに、その補正係数Ｋ１を、実走行時に算出した旋回角速度ωに乗算する補正を行って、旋回角速度演算手段６５により算出される旋回角速度ωの適正化を図る第１補正手段６７を備えてある。
【００５５】
又、このトラクタ１においては、前述したように、旋回走行時に現出する走行状態として、２輪駆動状態、４輪駆動状態、前輪増速状態、及び、制動前輪増速状態があり、これらの走行状態は、車速センサ３５で検出される車速ｖ及び切角センサ３６で検出される前輪７の切れ角θｓが同じであっても旋回径ｒが異なることになる。例えば、左右の後輪１２のみを駆動する２輪駆動状態を基準とした場合、左右の前輪７をその周速度が後輪１２の周速度と等しくなるように駆動する４輪駆動状態では旋回径ｒが大きくなり、前輪７をその周速度が後輪１２の周速度よりも速くなるように駆動する前輪増速状態は旋回径ｒが小さくなり、この前輪増速状態で旋回内側の後輪１２を制動する制動前輪増速状態では旋回径ｒが更に小さくなる。つまり、上記の算出で得られる旋回角速度ωには、現出する走行状態の違いに基づく誤差が含まれる。
【００５６】
そこで、左右傾斜角演算手段６２には、走行状態に応じて理論的に推定した値、又は、圃場での試験走行で実測した各走行状態での実旋回角速度と、このときに各走行状態に対応して算出した算出旋回角速度との比を、その誤差を消去するための補正係数Ｋ２ａ〜Ｋ２ｄとして予め備えるとともに、第１制御装置３０から送信される走行選択スイッチ３７で選択された走行モード、車速センサ３５の出力値ｖ、及び、切角センサ３６の出力値θｓに基づいて現出中の走行状態を判別し、その走行状態に応じた補正係数Ｋ２ａ〜Ｋ２ｄを、実走行時に算出した旋回角速度ωに乗算する補正を行って、旋回角速度演算手段６５において算出される旋回角速度ωの適正化を更に図る第２補正手段６８を備えてある。
【００５７】
尚、各走行状態における旋回径ｒの関係が前述した通りであることから、各走行状態の補正係数Ｋ２ａ〜Ｋ２ｄの関係は、Ｋ２ｂ（４輪駆動状態の補正係数）＜Ｋ２ａ（２輪駆動状態の補正係数）＜Ｋ２ｃ（前輪増速状態の補正係数）＜Ｋ２ｄ（制動前輪増速状態の補正係数）となり、例えば、２輪駆動状態の補正係数Ｋ２ａを「１」とした場合、４輪駆動状態の補正係数Ｋ２ｂを「０．７」、前輪増速状態の補正係数Ｋ２ｃを「１．５」、制動前輪増速状態の補正係数Ｋ２ｄ＝「１．８」とすることが考えられる。
【００５８】
そして、以上の補正によって得られた予想率の高い旋回角速度ωに基づいて、角速度センサ５８の使用をより的確に判別することができ、これによって、応答性が良く精度の高いローリング制御をより的確に行えるとともに、精度の低いローリング制御が行われることをより的確に回避でき、結果、旋回作業時における均平性の向上を効果的に図れることになる。
【００５９】
〔別実施例〕
以下、本発明の別実施例を列記する。
〔１〕作業機としては、トラクタ１の後部にモーアを連結して構成された芝刈機などであってもよい。
【００６０】
〔２〕図１１に示すように、一つの制御装置３０に、走行制御手段４０、昇降制御手段５４、及びローリング制御手段６１を備えるようにしてもよい。
【００６１】
〔３〕走行制御手段４０が制動用制御弁３８の作動を制御する際の作動情報と、クラッチ用制御弁３９の作動を制御する際の作動情報とに基づいて、ローリング制御手段６１が現出中の走行状態を判別するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】作業機の全体側面図
【図２】作業機の後部を示す図
【図３】トラクタの基本構造を示す図
【図４】トラクタの構成を示す概略平面図
【図５】油圧回路図
【図６】制御構成を示すブロック図
【図７】走行モードと車速と切れ角の対応関係を示す図
【図８】ローリング制御のブロック図
【図９】左右角演算手段のブロック図
【図１０】角速度センサの使用可能領域を示す図
【図１１】別実施例での制御構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００６３】
１              走行機体
５              対地作業装置
７              操向輪
１２            車輪
１６            アクチュエータ
２９            固定車軸
３５            車速センサ
３６            切角センサ
４０            走行制御手段
５７            傾斜センサ
５８            角速度センサ
６１            ローリング制御手段
６５            旋回角速度演算手段
６６            判別手段
Ｈ              車輪間隔
Ｋ１            補正係数
Ｋ２ａ          補正係数
Ｋ２ｂ          補正係数
Ｋ２ｃ          補正係数
Ｋ２ｄ          補正係数
Ｗ              軸間距離
ｄθｔｊ／ｄｔ  角速度
ｒ              旋回径
ｖ              走行速度
θｓ            切れ角
θｔ            左右傾斜角度
θｔｏ          設定角度
θｔｒ          左右傾斜角度
ω              旋回角速度
ωｍ            限界旋回角速度
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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