(57)【要約】【課題】  操向輪の切れ角を設定値以上にする旋回作業時においても、ローリング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えるとともに、その旋回作業での均平性の向上を図れるようにする。【解決手段】  走行機体１を、旋回走行時に各車輪７，１２の旋回中心が固定車軸２９の延長線の付近に収束されるように構成し、走行機体１の軸間距離Ｗと車輪間隔Ｈと切角センサ３６の検出値θｓと車速センサ３５の検出値ｖとに基づいて旋回走行時の旋回角速度ωを算出し、この旋回角速度ωに、予め備えた旋回走行時の角速度センサ５８の他軸感度を乗じて、その他軸感度に起因した外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出し、この外乱値ｄθｇ／ｄｔを旋回走行時の角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔから減算して、旋回走行時の角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔを適正にする角速度適正化手段６７を備えた。【選択図】        図１１
2005278464.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ローリングセンサと、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、前記ローリング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の付近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し、この旋回角速度に、予め備えられた前記旋回走行時における前記角速度センサの他軸感度を乗じて、前記旋回走行時における前記角速度センサの検出値に含有する前記他軸感度に起因した外乱値を算出し、この外乱値を前記旋回走行時における前記角速度センサの検出値から減算する演算処理によって、前記旋回走行時に前記角速度センサが検出した検出値を適正にする角速度適正化手段を備えてある作業機のローリング制御装置。
【請求項２】
平坦地での試験旋回走行時に算出した旋回角速度と前記角速度センサの検出値との比を、前記旋回走行時における前記角速度センサの前記他軸感度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角速度適正化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。
【請求項４】
前記走行機体又は前記対地作業装置の前後傾斜角度を検出するピッチングセンサを備え、
前記ピッチングセンサの検出値に基づいて、前記旋回走行時における前記角速度センサの前記他軸感度を、前記ピッチングセンサの検出値に応じた補正係数で補正するように構成してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項５】
前記切角センサの検出値に基づいて、前記走行機体がその進行方向を１８０度変更する１８０度旋回状態であるか否かを判別し、前記走行機体が１８０度旋回状態であると判別した場合に、この１８０度旋回時における前記角速度センサの検出値を平滑化処理し、その平滑化処理後の値とその１８０度旋回時に前記角速度適正化手段が算出した前記外乱値との比を算出し、その比の所定１８０度旋回回数分を平滑化処理して得た値を、前記角速度適正化手段の前記演算処理における補正係数とする学習処理を行うように構成してある請求項１〜３のいずれか一つに記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項６】
前記走行機体又は前記対地作業装置の前後傾斜角度を検出するピッチングセンサを備え、
前記ピッチングセンサの検出値が予め設定した基準値から変化した場合には、前記学習処理が完了するまでの間、前記ローリング制御手段が、前記ローリングセンサの検出値に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する、又は、前記走行機体に対して前記対地作業装置が平行になるように前記アクチュエータの作動を制御する、あるいは、前記アクチュエータの作動制御を停止する、のいずれかの制御作動を実行するように構成してある請求項５に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項７】
旋回走行時に算出する前記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し、前記旋回角速度が前記限界旋回角速度を超えたと判別した場合には、前記ローリング制御手段が、前記ローリングセンサの検出値に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する、又は、前記走行機体に対して前記対地作業装置が平行になるように前記アクチュエータの作動を制御する、あるいは、前記アクチュエータの作動制御を停止する、のいずれかの制御作動を実行するように構成してある請求項１〜６のいずれか一つ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ローリングセンサと、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、前記ローリング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】
上記のようなローリング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、ローリング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、旋回走行時には、角速度センサにおける他軸感度の影響で制御精度が低下することがある。
【０００３】
これは、角速度センサにより走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度を検出する上において、角速度センサを、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）に平行になるように取り付ける必要があるのに対し、実際には、角速度センサ自体の取り付け誤差、あるいは、走行機体における前後輪の沈下量の差やへこみ具合の差、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することが不可能であり、又、仮にセンサケースを所定の適正姿勢で正確に取り付けられたとしても、ケース内部での素子の取り付け誤差や加工誤差などによって、角速度センサが、走行機体のヨーイングやピッチングにも感応して出力するからである。
【０００４】
そして、このように角速度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であると、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左右方向に向き変更しながら走行する場合などにおいて、走行機体を急激あるいは比較的急激に旋回させると、走行機体のヨーイング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、結果、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が検出された場合には、ローリング制御手段が、ローリングセンサの検出値のみに基づいて制御作動するように構成して、角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下を回避することが考えられていた（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】
つまり、上記の従来技術では、ローリングセンサや角速度センサなどを備えて、それら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えるようにするものでありながら、代掻き作業や芝刈り作業などにおいて、走行機体を１８０度旋回させながら作業する、あるいは、作業地の形状に合わせて走行機体の向きを左右方向に大きく変更しながら作業する、などの操向輪の切れ角を設定値以上にする作業走行時には、ローリングセンサと角速度センサとを使用したローリング制御を全く行えないことから、コストパフォーマンスの面で改善の余地がある。
【０００７】
本発明の目的は、操向輪の切れ角を設定値以上にする旋回作業時においても、ローリング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えるとともに、その旋回作業での均平性の向上を図れるコストパフォーマンスに優れたものにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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ローリングセンサと、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、前記ローリング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の付近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し、この旋回角速度に、予め備えられた前記旋回走行時における前記角速度センサの他軸感度を乗じて、前記旋回走行時における前記角速度センサの検出値に含有する前記他軸感度に起因した外乱値を算出し、この外乱値を前記旋回走行時における前記角速度センサの検出値から減算する演算処理によって、前記旋回走行時に前記角速度センサが検出した検出値を適正にする角速度適正化手段を備えてある。
【０００９】
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の付近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。
【００１０】
又、旋回角速度ωは、ω（旋回角速度）＝ｖ（走行速度）÷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、この旋回角速度ωに、予め備えられた旋回走行時における角速度センサの他軸感度を乗算すれば、その旋回走行時に検出する角速度センサの検出値に含まれる、角速度センサの他軸感度とそのときの旋回角速度に起因した外乱値を算出でき、この外乱値を、その旋回走行時における角速度センサの検出値から減算することで、その旋回走行時に角速度センサが検出した検出値の適正化を図れることになり、その適正化が図られた走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度と、ローリングセンサの検出値である走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度とに基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することになり、結果、旋回走行時でありながらも、その旋回走行時における角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下を抑制した好適なローリング制御を行える。
【００１１】
つまり、旋回走行時における角速度センサの検出精度を低下させる要因である角速度センサの他軸感度とそのときの旋回角速度を考慮して、旋回走行時に角速度センサが検出する検出値の適正化を図るようにしているのであり、これによって、代掻き作業や芝刈り作業などにおける作業を継続しながら走行機体を旋回させる旋回作業時において、ローリングセンサと角速度センサとを使用したローリング制御を行うようにしても、旋回走行時での角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下を効果的に防止できる。
【００１２】
従って、対地作業装置を接地させた状態で旋回走行する旋回作業時においても、操向輪の切れ角にかかわらず、ローリング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えるようになり、これによって、旋回作業時に走行機体が左右傾斜する場合であっても、その左右傾斜にかかわらず、対地作業装置を適切な対地姿勢に維持することができ、旋回作業時における均平性の向上を図れるようになり、結果、旋回作業においても均平性の向上を図れるコストパフォーマンスに優れたものとなる。
【００１３】
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、平坦地での試験旋回走行時に算出した旋回角速度と前記角速度センサの検出値との比を、前記旋回走行時における前記角速度センサの前記他軸感度として備えてある。
【００１４】
この構成によると、平坦地での試験旋回走行時に得られる角速度センサの検出値は、角速度センサの他軸感度によって得られる実際の旋回走行時の旋回角速度であり、この旋回角速度には、車速センサや切角センサからの検出値では想定できない実走行時に発生する車輪のスリップに起因した走行速度の低下や旋回径の変動などが含有されている。
【００１５】
一方、平坦地での試験旋回走行時に車速センサや切角センサからの検出値などに基づいて算出した旋回角速度には、実走行時に発生する車輪のスリップに起因した走行速度の低下や旋回径の変動などが含有されていない。
【００１６】
そのため、この平坦地において、旋回径や走行速度などを異ならせた種々の試験旋回走行を行い、それによって得られた角速度センサの検出値と算出旋回角速度との比を、旋回走行時における標準的な角速度センサの他軸感度とすれば、この他軸感度には、実走行時に発生する車輪のスリップに起因した旋回角速度の誤差を補正する補正値を含有することになり、その結果、作業地での旋回走行時には、この他軸感度と算出した旋回角速度とから、車輪のスリップによる走行速度の低下などを考慮したより正確な外乱値を算出でき、この外乱値を角速度センサの検出値から減算することで、より適正化が図られた旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度を得られることになる。
【００１７】
そして、このより適正化が図られた走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度と、ローリングセンサの検出値である走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度とに基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することになり、結果、旋回走行時でありながらも、その旋回走行時における角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下をより効果的に抑制した好適なローリング制御を行える。
【００１８】
従って、旋回作業時には、そのときの旋回角速度や実走行時における車輪のスリップなどを考慮したより精度の高いローリング制御を行えるようになり、これによって、旋回作業時に走行機体が左右傾斜する場合であっても、その左右傾斜にかかわらず対地作業装置をより適切な対地姿勢に維持することができ、旋回作業時における均平性の向上を更に図れるようになり、結果、旋回作業時の均平性の向上が更に図られたコストパフォーマンスのより優れたものになる。
【００１９】
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角速度適正化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。
【００２０】
ところで、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、この前輪増速状態において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。
【００２１】
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の旋回角速度も変化し、角速度センサの検出値に含まれる角速度センサの他軸感度とそのときの旋回角速度による外乱値も変動することになる。
【００２２】
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外乱値を算出でき、この外乱値を角速度センサの検出値から減算することで、より適正化が図られた旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度を得られることになる。
【００２３】
そして、このより適正化が図られた走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度と、ローリングセンサの検出値である走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度とに基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することになり、結果、旋回走行時でありながらも、その旋回走行時における角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下をより効果的に抑制した好適なローリング制御を行える。
【００２４】
従って、旋回作業時には、そのときに現出される走行状態に応じて変化する旋回角速度を考慮したより精度の高いローリング制御を行えるようになり、これによって、旋回作業時に走行機体が左右傾斜する場合であっても、その左右傾斜にかかわらず対地作業装置をより適切な対地姿勢に維持することができ、旋回作業時における均平性の向上を更に図れるようになり、結果、旋回作業時の均平性の向上が更に図られたコストパフォーマンスのより優れたものになる。
【００２５】
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、前記走行機体又は前記対地作業装置の前後傾斜角度を検出するピッチングセンサを備え、前記ピッチングセンサの検出値に基づいて、前記旋回走行時における前記角速度センサの前記他軸感度を、前記ピッチングセンサの検出値に応じた補正係数で補正するように構成してある。
【００２６】
作業地が変わることなどに起因して走行路面の硬さなどの諸条件が変化すると、その変化に伴って、走行機体における前後輪の沈下量の差なども変化することがあり、その沈下量の差に変化が生じた場合には、作業地での走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度が変化することになり、結果、旋回走行時における角速度センサの他軸感度が変動し、角速度センサの検出値に含有する他軸感度に起因した外乱値も変化する。
【００２７】
つまり、走行路面の硬さなどの作業地の諸条件に変化が生じて走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度が変化すると、その変化に起因して、旋回走行時における角速度センサの検出精度を低下させる要因である角速度センサの他軸感度も変動することから、走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度に応じて旋回走行時における角速度センサの他軸感度を補正することが望ましい。
【００２８】
そこで、上記の手段を講じて、作業地が変わることなどに起因して走行路面の硬さなどの諸条件が変化し、その変化に伴って走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度に変化が生じた場合には、その変化に応じた旋回走行時における角速度センサの他軸感度の補正を行えるようにしているのであり、これによって、作業地の諸条件の変化に起因する旋回走行時における角速度センサの他軸感度の変動を考慮したより正確な外乱値を算出でき、この外乱値を角速度センサの検出値から減算することで、より適正化が図られた旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度を得られることになる。
【００２９】
そして、このより適正化が図られた走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度と、ローリングセンサの検出値である走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度とに基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することになり、結果、走行路面の硬さなどの諸条件の異なる作業地での旋回走行時においても、その旋回走行時における角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下をより効果的に抑制した好適なローリング制御を行える。
【００３０】
従って、旋回作業時には、そのときの作業地の諸条件に応じて変化する旋回走行時における角速度センサの他軸感度を考慮したより精度の高いローリング制御を行えるようになり、これによって、走行機体の前後傾斜角度が変化する作業地での旋回作業時に走行機体が左右傾斜する場合であっても、その前後傾斜及び左右傾斜にかかわらず対地作業装置をより適切な対地姿勢に維持することができ、旋回作業時における均平性の向上を更に図れるようになり、結果、旋回作業時の均平性の向上が更に図られたコストパフォーマンスのより優れたものになる。
【００３１】
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、前記切角センサの検出値に基づいて、前記走行機体がその進行方向を１８０度変更する１８０度旋回状態であるか否かを判別し、前記走行機体が１８０度旋回状態であると判別した場合に、この１８０度旋回時における前記角速度センサの検出値を平滑化処理し、その平滑化処理後の値とその１８０度旋回時に前記角速度適正化手段が算出した前記外乱値との比を算出し、その比の所定１８０度旋回回数分を平滑化処理して得た値を、前記角速度適正化手段の前記演算処理における補正係数とする学習処理を行うように構成してある。
【００３２】
前述したように、作業地が変わることなどに起因して走行路面の硬さなどの諸条件が変化すると、その変化に伴って、走行機体における前後輪の沈下量の差なども変化することがあり、その沈下量の差に変化が生じた場合には、作業地での走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度が変化し、旋回走行時における角速度センサの他軸感度が変動することで、角速度センサの検出値に含まれる角速度センサの他軸感度とそのときの旋回角速度による外乱値も変動することになる。
【００３３】
一方、旋回走行時の旋回角速度を算出する際に使用する旋回径は、作業地における走行路面の硬さなどの諸条件の影響を受けるものであり、作業地を変えることで走行路面の硬さなどが大きく変わると、操向輪の切れ角などが同じであっても変化することになる。
【００３４】
つまり、作業地が変わることなどに起因して走行路面の硬さなどの諸条件が変化する場合には、走行機体又は対地作業装置の前後傾斜角度が変化して、旋回走行時における角速度センサの他軸感度が変動するだけでなく、操向輪の切れ角などが同じであっても、旋回径に差が生じて旋回走行時の旋回角速度も変動するようになることから、その変化する諸条件のうち、旋回走行時における角速度センサの他軸感度に影響を及ぼすものと、旋回走行時の旋回径に影響を及ぼすものとを考慮して、角速度センサの検出値に含まれる外乱値を算出することが望ましい。
【００３５】
そこで、圃場での代掻き作業や競技場での芝刈り作業などを行う場合には、その作業地において作業機を折り返し往復走行させることが一般的であり、又、作業機を往路から復路に方向転換させる折り返し時には、作業機を１８０度旋回させることになり、更に、代掻き作業が行われる圃場や芝刈り作業が行われる競技場などは基本的に水平であることに着目して、上記の手段を講じるようにしているのであり、この手段では、作業地での１８０度旋回時に角速度センサが検出する角速度を平滑化処理することで、そのときの角速度を、走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度での角速度が相殺された、そのときの１８０度旋回時に発生する角速度センサの他軸感度による実外乱値である旋回角速度とし、この旋回角速度と、この１８０度旋回の際に角速度適正化手段が算出した外乱値との比を、作業地ごとに変化する諸条件のうちの、旋回走行時における角速度センサの他軸感度に影響を及ぼすものと、旋回走行時の旋回径に影響を及ぼすものとを考慮した外乱値を算出するための補正係数とし、更に、所定回数の１８０度旋回で得た各補正係数を平滑化処理して信頼性を高めたものを、その後に行われる角速度適正化手段の演算処理における補正係数とするのである。
【００３６】
これによって、作業地ごとに変化する諸条件のうちの、旋回走行時における角速度センサの他軸感度に影響を及ぼすものと、旋回走行時の旋回径に影響を及ぼすものとを考慮したより正確な外乱値を算出でき、その外乱値を角速度センサの検出値から減算することで、より適正化が図られた旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度を得られることになる。
【００３７】
そして、このより適正化が図られた走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度と、ローリングセンサの検出値である走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度とに基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することになり、結果、走行路面の硬さなどの諸条件が異なる作業地での旋回走行時であっても、その旋回走行時における角速度センサの他軸感度に起因した制御精度の低下をより一層効果的に抑制した好適なローリング制御を行える。
【００３８】
従って、旋回作業時には、そのときに作業する作業地の諸条件に応じて変化する角速度センサの他軸感度や旋回角速度を考慮したより一層精度の高いローリング制御を行えるようになり、これによって、旋回走行時における角速度センサの他軸感度や旋回径に影響を及ぼす諸条件が変化する作業地であっても、旋回作業時に走行機体が左右傾斜する場合には、その左右傾斜や作業地の諸条件にかかわらず対地作業装置をより一層適切な対地姿勢に維持することができ、旋回作業時における均平性の向上を更に図れるようになり、結果、旋回作業時の均平性の向上がより効果的に図られたコストパフォーマンスのより一層優れたものになる。
【００３９】
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、前記走行機体又は前記対地作業装置の前後傾斜角度を検出するピッチングセンサを備え、前記ピッチングセンサの検出値が予め設定した基準値から変化した場合には、前記学習処理が完了するまでの間、前記ローリング制御手段が、前記ローリングセンサの検出値に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する、又は、前記走行機体に対して前記対地作業装置が平行になるように前記アクチュエータの作動を制御する、あるいは、前記アクチュエータの作動制御を停止する、のいずれかの制御作動を実行するように構成してある。
【００４０】
この構成によると、作業地が変わることなどに起因して走行路面の硬さなどの諸条件が変化し、走行機体の前後傾斜角度とともに旋回走行時における角速度センサの他軸感度が変動する場合に、前述した学習処理が完了するまでの間において、その他軸感度の変動を考慮せずに算出される不適切な外乱値を角速度センサの検出値から減算して得られる適正化が不十分な旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度に基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することを回避できる。
【００４１】
従って、学習処理が完了するまでの間において、適正化が不十分な旋回走行時における走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向での角速度に基づいて、ローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御することに起因した旋回作業時における均平性の低下を回避でき、一定の性能を確保できる。
【００４２】
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、旋回走行時に算出する前記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し、前記旋回角速度が前記限界旋回角速度を超えたと判別した場合には、前記ローリング制御手段が、前記ローリングセンサの検出値に基づいて前記アクチュエータの作動を制御する、又は、前記走行機体に対して前記対地作業装置が平行になるように前記アクチュエータの作動を制御する、あるいは、前記アクチュエータの作動制御を停止する、のいずれかの制御作動を実行するように構成してある。
【００４３】
ところで、いくら予想率の高い角速度センサの他軸感度と旋回角速度とから外乱値を算出できたとしても、旋回角速度が極端に大きい場合には、十分に外乱値を除去することができず、対地作業装置の対地姿勢が不適切になって作業の均平性が低下することになる。
【００４４】
そこで、上記の手段を講じることで、旋回角速度が極端に大きく外乱値を十分に除去することができない場合には、外乱値の含有率の高い角速度適正化手段の出力に基づいてローリング制御手段がアクチュエータの作動を制御すること阻止するのである。
【００４５】
従って、旋回角速度が極端に大きくなる旋回状態であっても、一定の作業性能を確保できる旋回作業時の均平性に優れたものにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
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。
【００４７】
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、走行速度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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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の回転数を走行速度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などからのそれぞれの出力に基づいて、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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の出力に基づいて走行速度ｖを判別し、その走行速度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、その走行速度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。
【００５７】
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の出力に基づいて走行速度ｖを判別し、その走行速度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、その走行速度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、その走行速度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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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などからのそれぞれの出力に基づいて、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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ローリングセンサ５７、トラクタ１の左右傾斜方向での角速度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から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。
【００６６】
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。
【００６７】
図８及び図９に示すように、ローリング制御手段６１は、ローリングセンサ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にあるとき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。
【００６８】
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、その演算処理手段６５において、角速度センサ５８の出力ｄθｔｊ／ｄｔを積分し、その誤差をローリングセンサ５７の出力θｔｒで補正することで行われる。
【００６９】
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の欠点を補うローリングセンサ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。
【００７０】
ところで、ローリングセンサ５７は、トラクタ１の左右傾斜に伴う錘のトラクタ１に対する振れ角度をトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒとして電気的に検出する重錘式のものであることから、遠心力Ｆが働く旋回走行時には、その遠心力Ｆの影響による外乱値θｇを含んだ値をトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒとして出力することになる。
【００７１】
一方、角速度センサ５８は、それ自体の取り付け誤差、あるいは、走行機体１における前輪７と後輪１２の沈下量の差やへこみ具合の差、などに起因したローリング軸心に対する検出作動軸心の傾斜によって、走行機体１のローリングだけでなくヨーイングやピッチングにも感応して出力するいわゆる他軸感度を有するものであり、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であることから、旋回走行時には、走行機体１の旋回角速度ωの影響による外乱値ｄθｇ／ｄｔを含んだ値をトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔとして出力することになる。
【００７２】
そこで、図９〜１１に示すように、左右傾斜角演算手段６２には、ローリングセンサ５７における外乱値θｇを算出してローリングセンサ５７の出力θｔｒから減算する演算処理を行うことで、旋回走行時にローリングセンサ５７が検出したトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒを適正なものにする傾斜角度適正化手段６６と、角速度センサ５８における外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出して角速度センサ５８の出力ｄθｔｊ／ｄｔから減算する演算処理を行うことで、旋回走行時に角速度センサ５８が検出したトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔを適正なものにする角速度適正化手段６７とを備えてある。
【００７３】
図１０に示すように、傾斜角度適正化手段６６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から算出する旋回径算出手段６８、及び、その旋回径算出手段６８で算出された旋回径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、その旋回走行時における遠心力Ｆを、Ｆ（遠心力）＝ｖ（走行速度）×ｖ（走行速度）÷ｒ（旋回径）から算出する遠心力算出手段６９を備えてある。
【００７４】
この遠心力算出手段６９により算出される遠心力Ｆ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、傾斜角度適正化手段６６には、圃場での試験走行で実測した実遠心力Ｆｓと、このときに算出した遠心力Ｆ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遠心力Ｆに乗算する補正を行って、傾斜角度適正化手段６６において算出されるトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒの適正化を図る第１補正手段７０を備えてある。
【００７５】
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で検出される走行速度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遠心力Ｆには、現出する走行状態の違いに基づく誤差が含まれる。
【００７６】
そこで、傾斜角度適正化手段６６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遠心力Ｆｓと、このときに各走行状態に対応して算出した遠心力Ｆ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、圃場での実旋回走行時に算出した遠心力Ｆに乗算する補正を行って、傾斜角度適正化手段６６において算出されるトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒの適正化を更に図る第２補正手段７１を備えてある。
【００７７】
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。
【００７８】
そして、以上の補正によって得られた予想率の高い遠心力Ｆｏと、ローリングセンサ５７の対遠心力特性とから外乱値θｇを算出する外乱値演算手段７２を備えてあり、この外乱値演算手段７２から出力された外乱値θｇをローリングセンサ５７の出力θｔｒから減算したものを、適正なトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒｓとして傾斜角度適正化手段６６が出力することになる。
【００７９】
しかし、いくら予想率の高い遠心力Ｆｏを算出できたとしても、その遠心力Ｆｏが極端に大きい場合には、十分に外乱値θｇを消去することはできない。
【００８０】
そこで、図８、図１０及び図１２に示すように、ローリング制御手段６１には、外乱値演算手段７２により算出された外乱値θｇ（遠心力Ｆｏに対応）と、予め設定した限界外乱値θｇｍ（遠心力の限界値Ｆｍに対応）とを比較し、外乱値θｇが限界外乱値θｇｍを超える場合には、ロータリ耕耘装置５をトラクタ１に対する平行姿勢にするための目標シリンダ長さＬｏをシリンダ作動制御手段６４に出力する一方で、その目標シリンダ長さＬｏに基づくローリング用制御弁６０の作動制御を優先して行い、かつ、ストロークセンサ５９からの出力でロータリ耕耘装置５がトラクタ１に対する平行姿勢に至ったことを確認するのに伴って、ローリング用制御弁６０の作動制御を一時的に停止するように、シリンダ作動制御手段６４の制御作動を規制する比較制御規制手段７３を備えてあり、これによって、遠心力Ｆｏが極端に大きく外乱値θｇを十分に消去することができない場合には、ロータリ耕耘装置５をトラクタ１に対する平行姿勢に維持することで、外乱値θｇの含有率の高い傾斜角度適正化手段６６からの出力θｔｒｓと、角速度センサ５８の出力ｄθｔｊ／ｄｔとに基づいて、シリンダ作動制御手段６４が、ローリング用制御弁６０の作動を制御してローリングシリンダ１６を作動させることに起因して、ロータリ耕耘装置５の左右傾斜姿勢が不適切になるのを防止するのであり、結果、遠心力Ｆｏが極端に大きく働く旋回状態であっても一定の性能を確保することができる。
【００８１】
そして、その規制後に外乱値θｇが再び限界外乱値θｍ以下になると、比較制御規制手段７３は、シリンダ作動制御手段６４に対する制御作動の規制を解除し、ローリングセンサ５７と角速度センサ５８のそれぞれの出力に基づく応答性が良く精度の高いローリング制御を再開することになる。
【００８２】
ところで、このように旋回走行時に発生する遠心力Ｆｏに対応する外乱値θｇに基づいて、ローリングセンサ５７と角速度センサ５８のそれぞれの出力に基づくローリング制御を行うか否かを判別すると、この判別によって得られるローリングセンサ５７の使用可能領域Ａ１には、例えば、単に前輪７の切れ角θｓに基づいて判別する場合に得られるローリングセンサ５７の使用可能領域Ａ２と比較すると、図１２に示すように、前輪７の切れ角θｓが大きい場合であっても低速走行であればローリングセンサ５７の使用が可能になる領域Ａ１ａや、前輪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ローリングセンサ５７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。
【００８３】
つまり、旋回走行時に発生する遠心力Ｆｏに対応する外乱値θｇに基づいて、ローリングセンサ５７と角速度センサ５８のそれぞれの出力に基づくローリング制御を行うか否かを判別することで、代掻き作業などにおいて、作業状態を継続しながら前輪７の切れ角θｓを大きくしてトラクタ１を１８０度旋回させる場合であっても、低速走行であれば、ローリングセンサ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、前輪７の切れ角θｓが小さいながらも高速走行させる旋回作業状態において、外乱値θｇの含有率の高いローリングセンサ５７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。
【００８４】
尚、限界外乱値θｍの設定は、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。
【００８５】
ちなみに、外乱値θｇが限界外乱値θｇｍを超える場合には、比較制御規制手段７３が、その段階からシリンダ作動制御手段６４のローリング用制御弁６０に対する制御作動を一時的に停止させて、ロータリ耕耘装置５を、その時点でのトラクタ１に対する傾斜姿勢に維持することで、ロータリ耕耘装置５の左右傾斜姿勢が不適切になるのを防止し、遠心力Ｆｏが極端に大きく働く旋回状態であっても一定の性能を確保するようにしてもよい。
【００８６】
ところで、各走行状態における旋回径ｒは、圃場での走行路面となる地盤の硬さなどの諸条件の影響を受けるものであり、そのため、例えば、作業対象の圃場を変えることで地盤の硬さなどが大きく変わる場合には、旋回走行時の旋回径ｒが変化するとともにそのときに発生する遠心力Ｆも変化する。
【００８７】
つまり、作業対象の圃場が変わることで圃場での諸条件が変化する場合には、その変化する諸条件のうち、旋回走行時に発生する遠心力Ｆを算出する上において影響のあるものを考慮して、遠心力Ｆを算出することが望ましい。
【００８８】
そこで、旋回走行時にもロータリ耕耘装置５を接地させて作業を継続する代掻き作業などを行う場合には、その圃場においてトラクタ１を折り返し往復走行させることが一般的であり、又、トラクタ１を往路から復路に方向転換させる折り返し時には、トラクタ１を１８０度旋回させることになり、更に、代掻き作業が行われる圃場などは基本的に水平であることに着目して、以下の学習手段７４を備えてある。
【００８９】
図１０に示すように、学習手段７４には、作業の開始に伴って、第１制御装置３０から送信される切角センサ３６の検出値θｓに基づいてトラクタ１が１８０度旋回状態であるか否かを判別する判別処理を行う判別手段７５、この判別手段７５によりトラクタ１が１８０度旋回状態であると判別された場合に、その１８０度旋回時にローリングセンサ５７が検出した値θｔｒを、所定周期ごとにサンプリングして検出値θｔｒ＝（新検出値θｔｒｎ×α＋旧検出値θｔｒｏ×β）÷（α＋β）とする適応ローパスフィルタ処理（平滑化処理の一例）を行う第１ＬＰＳ処理手段７６、この第１ＬＰＳ処理手段７６での処理により１８０度旋回後に得た値θｔｒａと、その１８０度旋回時に傾斜角度適正化手段６６が算出した外乱値θｇとの比Ｋ３を算出する算出手段７７、以後の１８０度旋回によって算出手段７７から新たな比Ｋ３ｎを得るごとに、その比Ｋ３＝（新たな比Ｋ３ｎ×α＋古い比Ｋ３ｏ×β）÷（α＋β）とする適応ローパスフィルタ処理（平滑化処理の一例）を行い、所定回数（例えば５回）の１８０度旋回によって得た値を補正係数Ｋ３として出力する第２ＬＰＳ処理手段７８、及び、その第２ＬＰＳ処理手段７８からの補正係数Ｋ３を、旋回走行の際に行われる傾斜角度適正化手段６６の演算処理における補正係数Ｋ３として備えて、圃場ごとの補正係数の適合化を図る第３補正手段７９とを備えてある。
【００９０】
つまり、学習手段７４では、圃場での１８０度旋回時にローリングセンサ５７が検出するトラクタ１の左右傾斜角度を、所定周期ごとにサンプリングして適応ローパスフィルタ処理することで、トラクタ１の左右傾斜角度を相殺した、そのときの１８０度旋回時に発生した実遠心力Ｆによる外乱値θｇｓとし、この外乱値θｇｓと、この１８０度旋回の際に傾斜角度適正化手段６６が算出した外乱値θｇとの比Ｋ３を、圃場の諸条件を考慮するための補正係数Ｋ３とし、更に、その補正係数Ｋ３を１８０度旋回ごとに新たに得るたびに適応ローパスフィルタ処理して信頼性を高めたものを、その後に行われる傾斜角度適正化手段６６の演算処理における補正係数Ｋ３とすることで、圃場ごとの補正係数の適合化を図るのである。
【００９１】
これによって、作業を開始してから所定回数の１８０度旋回が行われた所定時間後には、傾斜角度適正化手段６６おいて、圃場の諸条件を考慮したより正確な遠心力Ｆｏを算出でき、この遠心力Ｆｏとローリングセンサ５７の対遠心力特性とから、より正確な外乱値θｇを算定でき、この外乱値θｇをローリングセンサ５７の検出値θｔｒから減算することで、ローリングセンサ５７の検出値θｔｒに基づく、より適正なトラクタ１の左右傾斜角度θｔｒｓを得られることになる。
【００９２】
尚、学習手段７４としては、その学習処理によって、作業を開始してから所定回数の１８０度旋回が行われた所定時間後に補正係数Ｋ３を得た後も、その学習処理を継続して補正係数Ｋ３を更新するように構成してもよく、又、補正係数Ｋ３を得た後はその学習処理を停止して、その補正係数Ｋ３を定数として記憶するように構成してもよい。更に、補正係数Ｋ３を揮発性メモリに記憶して、電源オフとともに消去して初期設定に戻るように構成してもよく、又、補正係数Ｋ３を不揮発性メモリに記憶して、次の作業時には、その開始段階から、補正係数Ｋ３を備えた傾斜角度適正化手段６６の演算処理を行えるように構成してもよい。
【００９３】
一方、図１１に示すように、角速度適正化手段６７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から算出する旋回径算出手段８０、この旋回径算出手段８０で算出された旋回径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、その旋回走行時における旋回角速度ωを、ω（旋回角速度）＝ｖ（走行速度）÷ｒ（旋回径）から算出する旋回角速度算出手段８１、この旋回角速度算出手段８１で算出された旋回角速度ωと、予め備えられた角速度センサ５８の他軸感度とから、この他軸感度に起因した外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出する外乱値算出手段８２、及び、この外乱値算出手段８２で算出された外乱値ｄθｇ／ｄｔを角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔから減算する外乱値除去手段８３を備えてある。
【００９４】
こ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、外乱値算出手段８２には、トラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔが発生しない又は殆ど発生しない平坦地において、旋回径ｒや走行速度ｖなどを異ならせた種々の試験旋回走行を行って得られた、その試験旋回走行時に算出した旋回角速度ωと、このときの角速度センサ５８による検出値ｄθｔｊ／ｄｔとの比を、旋回走行時における標準的な角速度センサ５８の他軸感度として備えてある。
【００９５】
これは、その平坦地での試験旋回走行時に得られる角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔが、角速度センサ５８の他軸感度によって得られる実際の旋回走行時の旋回角速度ωｓであって、この旋回角速度ωｓには、車速センサ３５や切角センサ３６からの検出値ｖ，θｓでは想定できない実走行時に発生する車輪７，１２のスリップに起因した走行速度の低下や旋回径の変動などが含有されているのに対し、平坦地での試験旋回走行時に車速センサ３５や切角センサ３６からの検出値ｖ，θｓなどに基づいて算出した旋回角速度ωには、実走行時に発生する車輪７，１２のスリップに起因した走行速度の低下や旋回径の変動などが含有されていないからであり、そのため、その平坦地での試験旋回走行によって得られた角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔ（＝ωｓ）と算出による旋回角速度ωとの比を、旋回走行時における標準的な角速度センサ５８の他軸感度とすれば、この他軸感度には、実走行時に発生する車輪７，１２のスリップに起因した旋回角速度の誤差を補正する補正値が含有されるからである。
【００９６】
その結果、圃場での旋回走行時には、その旋回走行時に算出される車輪７，１２のスリップに起因した誤差を含有する旋回角速度ωと、その誤差に対する補正値を含有する他軸感度とから、車輪７，１２のスリップによる走行速度の低下などを考慮したより正確な外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出でき、この外乱値ｄθｇ／ｄｔを角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔから減算することで、より適正化が図られた旋回走行時におけるトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔを得ることができる。
【００９７】
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によって、車速センサ３５で検出される走行速度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に差が生じて旋回走行時の旋回角速度ωが異なるものになることから、上記の角速度センサ５８の他軸感度とそのときの旋回角速度ωとから算出される外乱値ｄθｇ／ｄｔには、現出する走行状態の違いに基づく誤差が含まれる。
【００９８】
そこで、角速度適正化手段６７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得られた各走行状態での実旋回角速度ωｓと、このときに各走行状態に対応して算出した旋回角速度ωとの比を、その誤差を消去するための補正係数Ｋ４ａ〜Ｋ４ｄ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Ｋ４ａ〜Ｋ４ｄを、圃場での実旋回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、角速度適正化手段６７において算出される旋回走行時におけるトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔの適正化を更に図る第４補正手段８４を備えてある。
【００９９】
尚、各走行状態における旋回径ｒの関係は前述した通りであることから、各走行状態の補正係数Ｋ４ａ〜Ｋ４ｄの関係は、Ｋ４ｂ（４輪駆動状態の補正係数）＜Ｋ４ａ（２輪駆動状態の補正係数）＜Ｋ４ｃ（前輪増速状態の補正係数）＜Ｋ４ｄ（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Ｋ４ａを「１」とした場合、４輪駆動状態の補正係数Ｋ４ｂを「０．７」、前輪増速状態の補正係数Ｋ４ｃを「１．５」、制動前輪増速状態の補正係数Ｋ４ｄ＝「１．８」とすることが考えられる。
【０１００】
つまり、角速度適正化手段６７は、以上の補正によって得られた予想率の高い旋回角速度ωｏと角速度センサ５８の他軸感度とから外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出し、この外乱値ｄθｇ／ｄｔを角速度センサ５８の出力ｄθｔｊ／ｄｔから減算したものを、適正なトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊｓ／ｄｔとして出力することになる。
【０１０１】
しかし、いくら予想率の高い旋回角速度ωｏと角速度センサ５８の他軸感度とから外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出しても、旋回角速度ωが極端に大きい場合には、十分に外乱値ｄθｇ／ｄｔを消去することはできない。
【０１０２】
そこで、図８、図９、図１１及び図１３に示すように、左右傾斜角演算手段６２には、角速度適正化手段６７により算出された旋回角速度ωｏと、予め設定した限界旋回角速度ωｍとを比較し、その旋回角速度ωが限界旋回角速度ωｍを超える場合には、演算処理手段６５が、傾斜角度適正化手段６６からの出力θｔｒｓのみに基づいて得た値を、トラクタ１の左右傾斜角度θｔとしてシリンダ長さ演算手段６３に出力するように、演算処理手段６５の処理状態を切り換える比較切換手段８５を備えてあり、これによって、旋回角速度ωが極端に大きく外乱値ｄθｇ／ｄｔを十分に消去することができない場合において、その外乱値ｄθｇ／ｄｔの含有率の高い角速度適正化手段６７からの出力ｄθｔｊｓ／ｄｔと、傾斜角度適正化手段６６からの出力θｔｒｓとから、演算処理手段６５が算出した値に基づいて、シリンダ作動制御手段６４が、ローリング用制御弁６０の作動を制御してローリングシリンダ１６を作動させることに起因して、ロータリ耕耘装置５の左右傾斜姿勢が不適切になるのを防止するのであり、結果、旋回角速度ωが極端に大きく働く旋回状態であっても一定の性能を確保することができる。
【０１０３】
そして、その後に旋回角速度ωが再び限界旋回角速度ωｍ以下になると、比較切換手段８５は、演算処理手段６５の処理状態を、傾斜角度適正化手段６６と角速度適正化手段６７の出力に基づいて算出した値を、トラクタ１の左右傾斜角度θｔとしてシリンダ長さ演算手段６３に出力する状態に切り換えるようになり、もって、ローリングセンサ５７と角速度センサ５８のそれぞれの出力に基づく応答性が良く精度の高いローリング制御が再開されることになる。
【０１０４】
ところで、これによって得られた角速度センサ５８の使用可能領域Ｂ１と、単に前輪７の切れ角θｓの設定で得た角速度センサ５８の使用可能領域Ｂ２とを比較すると、図１３に示すように、前輪７の切れ角θｓ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Ｂ１ａや、前輪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Ｂ２ａが存在することを認識できる。
【０１０５】
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前輪７の切れ角θｓを大きくしてトラクタ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、前輪７の切れ角θｓが小さいながらも高速走行させる旋回作業状態において、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。
【０１０６】
尚、限界旋回角速度ωｍの設定は、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。
【０１０７】
ところで、前述したように各走行状態における旋回径ｒは、圃場での走行路面となる地盤の硬さなどの諸条件の影響を受けるものであり、そのため、例えば、作業対象の圃場を変えることで地盤の硬さなどが大きく変わる場合には、車速センサ３５で検出される走行速度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に差が生じて旋回走行時に発生する旋回角速度ωが異なるものになり、角速度センサ５８の他軸感度とそのときの旋回角速度ωとから算出される外乱値ｄθｇ／ｄｔも変動することになる。
【０１０８】
又、作業対象の圃場を変えることで地盤の硬さなどの諸条件が変わる場合には、それに伴って、走行機体１における前輪７と後輪１２との沈下量の差なども変化することがあり、その沈下量の差に変化が生じた場合には、圃場での走行機体１の前後傾斜角度θｐが変化し、旋回走行時における角速度センサ５８の他軸感度が変動することで、角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔに含まれる、角速度センサ５８の他軸感度とそのときの旋回角速度ωによる外乱値ｄθｇ／ｄｔも変動することになる。
【０１０９】
つまり、作業対象の圃場が変わることで圃場での諸条件が変化する場合には、その変化する諸条件のうち、旋回走行時における角速度センサ５８の他軸感度に影響を及ぼすものと、旋回走行時の旋回径ｒに影響を及ぼすものとを考慮して、旋回走行時に発生する角速度センサ５８の他軸感度に起因した外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出することが望ましい。
【０１１０】
そこで、前述したように、旋回走行時にもロータリ耕耘装置５を接地させて作業を継続する代掻き作業などを行う場合には、その圃場においてトラクタ１を折り返し往復走行させることが一般的であり、又、トラクタ１を往路から復路に方向転換させる折り返し時には、トラクタ１を１８０度旋回させることになり、更に、代掻き作業が行われる圃場などは基本的に水平であることに着目して、以下の学習手段８６を備えてある。
【０１１１】
図１１に示すように、学習手段８６には、作業の開始に伴って、第１制御装置３０から送信される切角センサ３６の検出値θｓに基づいてトラクタ１が１８０度旋回状態であるか否かを判別する判別処理を行う判別手段８７、この判別手段８７によりトラクタ１が１８０度旋回状態であると判別された場合に、その１８０度旋回時に角速度センサ５８が検出した値ｄθｔｊ／ｄｔを、所定周期ごとにサンプリングして検出値ｄθｔｊ／ｄｔ＝（新検出値ｄθｔｊｎ／ｄｔ×α＋旧検出値ｄθｔｊｏ／ｄｔ×β）÷（α＋β）とする適応ローパスフィルタ処理（平滑化処理の一例）を行う第３ＬＰＳ処理手段８８、この第３ＬＰＳ処理手段８８での処理により１８０度旋回後に得た値ｄθｔｊａ／ｄｔと、その１８０度旋回時に角速度適正化手段６７が算出した外乱値ｄθｇ／ｄｔとの比Ｋ５を算出する算出手段８９、以後の１８０度旋回によって算出手段８９から新たな比Ｋ５ｎを得るごとに、その比Ｋ５＝（新たな比Ｋ５ｎ×α＋古い比Ｋ５ｏ×β）÷（α＋β）とする適応ローパスフィルタ処理（平滑化処理の一例）を行い、所定回数（例えば５回）の１８０度旋回によって得た値を補正係数Ｋ５として出力する第４ＬＰＳ処理手段９０、及び、その第４ＬＰＳ処理手段９０からの補正係数Ｋ５を、旋回走行の際に行われる角速度適正化手段６７の演算処理における補正係数Ｋ５として備えて、圃場ごとの補正係数の適合化を図る第５補正手段９１とを備えてある。
【０１１２】
つまり、学習手段８６では、圃場での１８０度旋回時に角速度センサ５７が検出する角速度を、所定周期ごとにサンプリングして適応ローパスフィルタ処理することで、そのときのトラクタ１の左右傾斜方向での角速度を相殺した、そのときの角速度センサ５７の他軸感度で検出される１８０度旋回時に発生する旋回角速度からなる外乱値ｄθｇｓ／ｄｔとし、この外乱値ｄθｇｓ／ｄｔと、この１８０度旋回の際に角速度適正化手段６７が算出した外乱値ｄθｇ／ｄｔとの比Ｋ５を、圃場の諸条件を考慮するための補正係数Ｋ５とし、更に、その補正係数Ｋ５を１８０度旋回ごとに新たに得るたびに適応ローパスフィルタ処理して信頼性を高めたものを、その後に行われる角速度適正化手段６７の演算処理における補正係数Ｋ５とすることで、圃場ごとの補正係数の適合化を図るのである。
【０１１３】
これによって、作業を開始してから所定回数の１８０度旋回が行われた所定時間後には、角速度適正化手段６７において、圃場ごとに変化する諸条件のうちの、旋回走行時における角速度センサ５８の他軸感度に影響を及ぼすものと、旋回走行時の旋回径ｒに影響を及ぼすものとを考慮したより正確な外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出でき、この外乱値ｄθｇ／ｄｔを角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔから減算することで、角速度センサ５８の検出値ｄθｔｊ／ｄｔに基づく、より適正なトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊｓ／ｄｔを得られることになる。
【０１１４】
尚、学習手段８６としては、その学習処理によって、作業を開始してから所定回数の１８０度旋回が行われた所定時間後に補正係数Ｋ５を得た後も、その学習処理を継続して補正係数Ｋ５を更新するように構成してもよく、又、補正係数Ｋ５を得た後はその学習処理を停止して、その補正係数Ｋ５を定数として記憶するように構成してもよい。更に、補正係数Ｋ５を揮発性メモリに記憶して、電源オフとともに消去して初期設定に戻るように構成してもよく、又、補正係数Ｋ５を不揮発性メモリに記憶して、次の作業時には、その開始段階から、補正係数Ｋ５を備えた角速度適正化手段６７の演算処理を行えるように構成してもよい。
【０１１５】
ところで、以上の構成では、圃場における走行機体１の前輪７と後輪１２との沈下量の差などに起因して、走行機体１の前後傾斜角度θｐが、角速度センサ５８の他軸感度を設定する試験旋回走行時での基準前後傾斜角度θｐｏと異なる場合には、上記の学習手段８６による学習処理が完了するまでの間、角速度適正化手段６７が、圃場での実際の角速度センサ５８の他軸感度とは異なる試験旋回走行の際に設定した角速度センサ５８の他軸感度と、圃場での旋回走行時に旋回角速度算出手段８１で算出される旋回角速度ωとから、その圃場での旋回走行時に発生する角速度センサ５８の他軸感度に起因した外乱値ｄθｇ／ｄｔを算出することになる。
【０１１６】
つまり、走行機体１の前後傾斜角度θｐが試験旋回走行時での基準前後傾斜角度θｐｏと異なると、学習手段８６による学習処理が完了するまでの間は、旋回走行時に角速度センサ５８が検出したトラクタ１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊ／ｄｔを角速度適正化手段６７によって適正なものにすることができない。
【０１１７】
そこで、走行機体１の前後傾斜角度θｐを検出するピッチングセンサ９２と、このピッチングセンサ９２からの検出値θｐを圃場での作業開始とともに所定周期ごとにサンプリングして検出値θｐ＝（新検出値θｐｎ×α＋旧検出値θｐｏ×β）÷（α＋β）とする適応ローパスフィルタ処理（平滑化処理の一例）を行う第５ＬＰＳ処理手段９３とを備えるとともに、比較切換手段８５が、第５ＬＰＳ処理手段９３からの出力値θｐと試験旋回走行時に予め設定した基準値である基準前後傾斜角度θｐｏとを比較し、第５ＬＰＳ処理手段９３からの出力値θｐが、基準前後傾斜角度θｐｏの不感帯幅から外れた場合には、演算処理手段６５が、傾斜角度適正化手段６６からの出力θｔｒｓのみに基づいて得た値を、トラクタ１の左右傾斜角度θｔとしてシリンダ長さ演算手段６３に出力するように、演算処理手段６５の処理状態を切り換えるように構成してある。
【０１１８】
これによって、上記の学習手段８６による学習処理が完了するまでの間において、走行機体１の前後傾斜角度θｐが試験旋回走行時での基準前後傾斜角度θｐｏと異なる場合には、角速度適正化手段６７による適正化が不十分な角速度ｄθｔｊ／ｄｔと、傾斜角度適正化手段６６から出力される左右傾斜角度θｔｒｓとから、演算処理手段６５が算出した値に基づいて、シリンダ作動制御手段６４が、ローリング用制御弁６０の作動を制御してローリングシリンダ１６を作動させることに起因して、ロータリ耕耘装置５の左右傾斜姿勢が不適切になることを防止できるのであり、結果、走行機体１の前後傾斜角度θｐが試験旋回走行時での基準前後傾斜角度θｐｏと異なる圃場であっても、学習手段８６による学習処理が完了するまでの間において一定の性能を確保することができる。
【０１１９】
要するに、以上の構成によって、旋回作業時には、そのときに作業する圃場の諸条件に応じた適正化が効果的に図られた角速度センサ５８の検出値である走行機体１の左右傾斜方向での角速度ｄθｔｊｓ／ｄｔと、ローリングセンサ５７の検出値である走行機体１の左右傾斜角度θｔｒｓとに基づいて、ローリング制御手段６４がローリングシリンダ１６の作動を制御することになり、これによって、傾斜センサ５７と角速度センサ５８とを使用することで応答性が良く精度の高い上に、圃場の諸条件に応じて変化する角速度センサ５８の他軸感度、旋回角速度ω、及び遠心力Ｆを考慮したより精度の高いローリング制御を行えるようになり、結果、旋回走行中においても、圃場条件や走行機体１の左右傾斜にかかわらず、ロータリ耕耘装置５をより精度良く適切な対地姿勢に維持することができて、均平性に優れた作業を行えることになる。
【０１２０】
〔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の後部に対地作業装置５の一例である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。
【０１２１】
〔２〕ローリング制御手段６４としては、傾斜角度適正化手段６６を備えずに角速度適正化手段６７のみを備えるものであってもよい。
【０１２２】
〔３〕ローリング制御手段６４における平滑化処理として、適応ローパスフィルタ処理に代えて移動平均処理や単純平均処理などを採用してもよい。
【０１２３】
〔４〕角速度適正化手段６７としては、学習手段８６を備えていないものであってもよく、又、図１４に示すように、学習手段８６に代えて、ピッチングセンサ９２の検出値θｐに基づいて、外乱値算出手段８２に備えた角速度センサ５８の他軸感度を、ピッチングセンサ９２の検出値θｐに応じた補正係数Ｋ６で補正する第６補正手段９４を備えるものであってもよい。尚、図１４では、第５ＬＰＳ処理手段９３で平滑化処理したピッチングセンサ９２の検出値θｐを第６補正手段９４に入力する構成を例示してある。
【０１２４】
〔５〕図１５に示すように、比較制御規制手段７３が、第５ＬＰＳ処理手段９３で平滑化処理したピッチングセンサ９２の検出値θｐと試験旋回走行時に予め設定した基準前後傾斜角度θｐｏとを比較し、ピッチングセンサ９２の検出値θｐが基準前後傾斜角度θｐｏの不感帯幅から外れた場合に、ロータリ耕耘装置５をトラクタ１に対する平行姿勢にするための制御作動をシリンダ作動制御手段６４に指令するように構成してもよく、又、ピッチングセンサ９２の検出値θｐが基準前後傾斜角度θｐｏの不感帯幅から外れた段階から、シリンダ作動制御手段６４のローリング用制御弁６０に対する制御作動を一時的に停止させて、ロータリ耕耘装置５を、その時点でのトラクタ１に対する傾斜姿勢に維持するように構成してもよい。
【０１２５】
〔６〕図１６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。
【０１２６】
〔７〕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】
【０１２７】
【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】ローリング制御の制御構成を示すブロック図
【図９】左右角演算手段の構成を示すブロック図
【図１０】傾斜角度適正化手段の構成を示すブロック図
【図１１】角速度適正化手段の構成を示すブロック図
【図１２】ローリングセンサの使用可能領域を示す図
【図１３】角速度センサの使用可能領域を示す図
【図１４】角速度センサの他軸感度を補正する第６補正手段を備えた別実施例を示すブロック図
【図１５】比較制御規制手段がピッチングセンサの検出に基づいてローリング制御を規制する別実施例を示すブロック図
【図１６】制御構成の別実施例を示すブロック図
【符号の説明】
【０１２８】
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            ローリングセンサ
５８            角速度センサ
６１            ローリング制御手段
６７            角速度適正化手段
９０            ピッチングセンサ
ｄθｇ／ｄｔ    外乱値
ｄθｔ／ｄｔ    走行機体の左右傾斜方向の角速度
ｄθｔｊ／ｄｔ  角速度センサの検出値
ｒ              旋回径
ｖ              走行速度
Ｋ４ａ          補正係数
Ｋ４ｂ          補正係数
Ｋ４ｃ          補正係数
Ｋ４ｄ          補正係数
Ｋ５            補正係数
Ｋ６            補正係数
Ｈ              車輪間隔
Ｗ              軸間距離
θｐ            走行機体の前後傾斜角度
θｐｏ          基準値
θｒ            ローリングセンサの検出値
θｒｏ          設定角度
θｓ            切れ角
θｔ            走行機体の左右傾斜角度
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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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