JP2007238057A

JP2007238057A - 作業車の姿勢制御装置

Info

Publication number: JP2007238057A
Application number: JP2006067457A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikeda; 博池田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】検出誤差の少ない状態で精度よく車体の左右傾斜角を検出して、姿勢変更操作手段による車体の左右傾斜方向での作動制御を良好に行うことが可能となる作業車の姿勢制御装置を提供する。
【解決手段】車体の左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段ＳＫが、重力式の傾斜角センサ４５と、左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサ４６と、車体の左右傾斜角を求める傾斜角算出手段３００とを備えて構成され、角速度が零である状態に対応する前記角速度の基準値を更新する基準値更新手段５００が、旋回状態検出手段にて旋回走行状態でないことが検出されているときは、角速度センサ４６の検出値をサンプリングした複数の検出値を平均処理した値に基づいて基準値を更新し、且つ、旋回状態検出手段にて旋回走行状態であることが検出されているときは基準値の更新を実行しない。
【選択図】図１８

Description

本発明は、走行装置の接地部に対する車体の左右傾斜角を変更操作自在な姿勢変更操作手段と、車体の左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段と、前記左右傾斜角検出手段の検出情報に基づいて車体の左右傾斜角が設定傾斜角に維持されるように前記姿勢変更操作手段の作動を制御する姿勢制御手段とが備えられている作業車の姿勢制御装置に関する。

上記作業車の姿勢制御装置において、従来では、前記左右傾斜角検出手段が、重力の作用によって車体の左右傾斜角を検出する重力式の傾斜角センサにて構成され、その重力式の傾斜角センサの検出値に基づいて車体の左右傾斜角を求めるように構成されていた（例えば、特許文献１参照。）。

尚、前記重力式の傾斜センサは、車体に備えられた容器に所定粘度の液体を収納し、且つ、その液体に浸漬する一対の電極を備えており、車体が水平基準面から傾斜するに伴って容器に対して液面が傾斜して、一対の電極の浸漬量が変化して一対の電極間の静電容量が変化することになるから、その一対の電極間の静電容量の変化を車体の左右傾斜角の情報として電気的に検出する構成となっている。

特開２００１−２７０４７５号公報

上記従来構成において使用される重力式の傾斜角センサは、車体の走行に伴う細かな振動によって液体が揺れ動いて誤った情報を検出することなく、車体の左右方向への傾斜を適正に検出するために液体が所定粘度を有する構成となっており、このように液体が所定粘度を有する構成であるから、車体の素早い姿勢変化に対しては追従性が悪くなるものであった。

すなわち、重力式の傾斜角センサは、車体の左右方向の傾斜角が変化していない状態や車体が緩速で左右傾斜しているような状態では、車体の左右傾斜角を精度よく検出することができるが、車体が急速に左右傾斜したような場合には、傾斜角センサが車体の左右傾斜に追従できずに応答遅れが発生して、車体の左右傾斜角を精度よく検出することができないおそれがあり、姿勢変更操作手段の車体の左右傾斜方向での作動制御を良好に行うことができないおそれがあった。

そこで、改良構成として、傾斜角センサとは別に車体の左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサ、例えば振動ジャイロ式の角速度センサを備えて、この角速度センサの検出値を積分処理して傾斜角を求めるようにして、その傾斜角を傾斜角センサの検出値にて補正することで車体の左右傾斜角を検出する構成も提案されている。つまり、応答性のよい角速度センサを用いて、車体が急速に左右傾斜するときであっても、角速度センサの検出値により車体の左右傾斜角を検出するようにして、傾斜角センサの応答遅れに起因した誤差を解消しようとするものである。

しかし、上述したような角速度センサは、角速度が零である状態に対応する基準値が、温度の変動等の種々の要因により適正な値からずれることがあり、このような基準値がずれた状態で検出動作を継続すると、ずれ量が大きくなって検出誤差が大きくなるおそれがあり、姿勢変更操作手段の車体の左右傾斜方向での作動制御を良好に行うことができないおそれがあった。

本発明の目的は、検出誤差の少ない状態で精度よく車体の左右傾斜角を検出して、姿勢変更操作手段による車体の左右傾斜方向での作動制御を良好に行うことが可能となる作業車の姿勢制御装置を提供する点にある。

本発明に係る作業車の姿勢制御装置は、走行装置の接地部に対する車体の左右傾斜角を変更操作自在な姿勢変更操作手段と、車体の左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段と、前記左右傾斜角検出手段の検出情報に基づいて、車体の左右傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段の作動を制御する姿勢制御手段とが備えられているものであって、その第１特徴構成は、
前記左右傾斜角検出手段が、重力の作用によって車体の左右傾斜角を検出する重力式の傾斜角センサと、車体の左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサと、前記傾斜角センサの検出値及び前記角速度センサの検出値に基づいて車体の左右傾斜角を求める傾斜角算出手段とを備えて構成され、
車体が旋回走行状態であるか否かを検出する旋回状態検出手段と、角速度が零である状態に対応する前記角速度の基準値を更新する基準値更新手段とが備えられ、
前記基準値更新手段が、
前記旋回状態検出手段にて旋回走行状態でないことが検出されているときは、前記角速度センサの検出値をサンプリングした複数の検出値を平均処理した値に基づいて、前記基準値を更新し、且つ、前記旋回状態検出手段にて旋回走行状態であることが検出されているときは前記基準値の更新を実行しないように構成されている点にある。

第１特徴構成によれば、左右傾斜角検出手段が、重力の作用によって車体の左右傾斜角を検出する重力式の傾斜角センサと、車体の左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサと、傾斜角センサの検出値及び角速度センサの検出値に基づいて車体の左右傾斜角を求める傾斜角算出手段とを備えて構成されているから、例えば、車体の左右方向の傾斜角が変化していない状態や車体が緩速で左右傾斜しているような状態においては、重力の作用によって車体の左右傾斜角を検出する重力式の傾斜角センサにより車体の左右傾斜角を精度よく検出することが可能であり、車体が急激に左右傾斜している状態では、車体の左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサの検出値を積分して傾斜角センサの検出値を補うようにしたり、前記角速度センサの検出値を積分した値を左右傾斜角として用いること等によって、車体の左右傾斜角を精度よく検出することが可能である。

前記角速度センサは、角速度が零である状態に対応する基準値が温度の変動等に起因して適正な値からずれることがあるが、角速度の基準値を更新する基準値更新手段が備えられて、この基準値更新手段によって角速度の基準値を更新することで、上記したような基準値のずれを少なくして極力適正な値に修正することができる。具体的には、基準値更新手段は、角速度センサの検出値をサンプリングした複数の検出値を平均処理した値に基づいて基準値を更新することになる。

ところで、角速度センサは、角速度を検出するときの自己の検出軸芯を車体が左右傾斜するときの軸芯、つまり車体前後方向に沿う軸芯に沿うように取り付ける必要があるが、組み付けの誤差等により、車体前後方向に沿う軸芯に対して少しずれた状態で検出軸芯が設けられることがある。そうすると、車体前後方向に沿う軸芯の周りでの左右傾斜方向での角速度だけでなく、車体前後方向に沿う軸芯と直交する軸芯、例えば、上下軸芯周りでの角速度成分も検出してしまうことがある。

このように上下軸芯周りでの角速度を検出する場合には、車体が旋回走行すると、その旋回走行に伴う上下軸芯周りでの角速度が発生することになるが、旋回走行中も基準値更新手段により基準値の更新を実行すると、車体が左右傾斜していないにも拘らず、誤って検出した上下軸芯周りでの角速度成分を含む検出値を、角速度が零である状態に対応する基準値として誤って検出することになり、更新された基準値は誤差を含んだものとなる。

そこで、前記基準値更新手段は、旋回状態検出手段にて旋回走行状態でないことが検出されているときは前記基準値を更新し、且つ、前記旋回状態検出手段にて旋回走行状態であることが検出されているときは前記基準値の更新を実行しないようにしている。このように構成することで、旋回走行に伴って発生する誤差を含むことのない状態で基準値のずれを少なくして、直進走行時においては、角速度が零である状態に対応する角速度の基準値を適正な値に更新することが可能となり、角速度センサは車体の左右傾斜方向での角速度を誤差の少ない状態で極力正確に検出することができる。

その結果、応答性のよい角速度センサを用いて、車体が急速に左右傾斜するときであっても、角速度センサの検出値を用いることにより傾斜角センサの応答遅れに起因した誤差を解消することが可能なものでありながら、車体の旋回走行に伴う角速度センサの検出誤差を少なくした状態で極力正確に角速度を検出することができる。

従って、検出誤差の少ない状態で精度よく車体の左右傾斜角を検出して、姿勢変更操作手段による車体の左右傾斜方向での作動制御を良好に行うことが可能となる作業車の姿勢制御装置を提供できるに至った。

本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、車体の旋回走行を指令する手動操作式の旋回指令手段が備えられ、前記旋回状態検出手段が、前記旋回指令手段の指令の有無に基づいて、車体が旋回走行状態であるか否かを検出するように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、手動操作式の旋回指令手段によって車体の旋回走行が指令されると旋回走行が行われ、車体の旋回走行が指令されなければ旋回走行は行われないが、旋回状態検出手段は、その旋回指令手段の指令の有無に基づいて旋回走行状態であるか否かを検出するのである。このような旋回指令手段は作業車には従来より備えられるものであるから、既存の操作具を有効利用することで、特別な操作手段を設けることなく簡素な構成で旋回状態を検出することが可能となる。

本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記走行装置として、左右一対の走行装置が備えられ、前記旋回状態検出手段が、前記左右一対の走行装置の夫々の駆動速度を検出する一対の走行速度検出手段と、それら一対の走行速度検出手段の検出情報に基づいて車体が旋回走行状態であるか否かを判別する判別手段とを備えて構成されている点にある。

第３特徴構成によれば、一対の走行速度検出手段によって左右一対の走行装置の夫々の駆動速度が検出され、一対の走行速度検出手段の検出情報に基づいて車体が旋回走行状態であるか否かを判別するのである。一対の走行速度検出手段により左右の走行装置の夫々の駆動速度を検出するものであるから、左右の走行装置の実際の走行状態を的確に検出することができ、左右の走行装置に速度差が発生しているか否かにより旋回走行状態であるか否かを精度よく検出することができる。

本発明の第４特徴構成は、第１特徴構成〜第３特徴構成のいずれかに加えて、前記傾斜角算出手段が、前記傾斜角センサの検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルターと、前記角速度センサの検出値を積分する積分手段と、その積分手段にて積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルターとを備えて、前記ローパスフィルターの出力値と前記ハイパスフィルターの出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求めるように構成されている点にある。

第２特徴構成によれば、傾斜角センサの検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルターが備えられるから、傾斜角センサにおいて車体の細かな振動等に起因して発生する高周波のノイズを有効に除去することができる。一方、角速度センサの検出値は積分手段によって積分されて傾斜角の情報に変化するが、その積分手段にて積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルターが備えられるから、積分することによって定常誤差が積分されて累積して大きくなるような積分誤差を有効に除去することができる。

そして、前記ローパスフィルターの出力値と前記ハイパスフィルターの出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求めるようにしたから、傾斜角センサに含まれる高周波のノイズ及び積分値に含まれる積分誤差を除去して、検出誤差の少ない状態で精度よく車体の左右傾斜角を検出することができる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を作業車の一例としてのコンバインに適用した場合について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、コンバインは、左右一対のクローラ式の走行装置１Ｌ，１Ｒ、刈取穀稈を脱穀処理する脱穀装置３、脱穀された穀粒を貯留する穀粒タンク４、搭乗運転部２等を備えた車体Ｖに対して、稲や麦等の植立穀稈を刈り取って脱穀装置３に供給する刈取部１０を昇降自在に備えて構成されている。

刈取部１０は、先端部に設けた分草具６、分草具６にて分草された植立穀稈を引き起こす引起し装置５、引き起こされた穀稈の株元側を切断するバリカン型の刈刃７、刈取穀稈を徐々に横倒れ姿勢に変更しながら後方側に搬送する縦搬送装置８等にて構成され、車体Ｖの前部に横軸芯Ｐ１周りに油圧式の刈取シリンダＣ１によって揺動昇降自在に設けられている。

そして、このコンバインでは、左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの接地部に対する車体Ｖの前後傾斜角及び左右傾斜角を変更操作自在な姿勢変更操作手段１００が設けられている。以下、その構成について説明する。
先ず、左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの車体Ｖへの取付構造を説明する。尚、左右の走行装置１Ｌ，１Ｒは夫々同一構成であるから、そのうち左側の走行装置１Ｌについて以下に説明し、右側の走行装置１Ｒについてはその説明を省略する。

図２に示すように、車体Ｖを構成する前後向き姿勢の主フレーム１１に対して固定される支持フレーム１２の前端側には駆動スプロケット１３が回転自在に支持されるとともに、複数個の遊転輪体１４を前後方向に並べた状態で枢支し、且つ、後端部にテンション輪体１５を支持したトラックフレーム１６が前記支持フレーム１２に対して上下動可能に装着されている。そして、前記駆動スプロケット１３とテンション輪体１５及び各遊転輪体１４にわたり無端回動体であるクローラベルトＢが巻回されている。

前記支持フレーム１２の前部側には水平軸芯Ｐ２周りで回動可能に側面視で略Ｌ字形に構成される前ベルクランク１７ａが枢支され、支持フレーム１２の後部側には水平軸芯Ｐ３周りで回動可能に側面視で略Ｌ字形に構成される後ベルクランク１７ｂが枢支されている。そして、前ベルクランク１７ａの下方側端部がトラックフレーム１６の前部側箇所に枢支連結され、後ベルクランク１７ｂの下方側端部は、ストローク吸収用の補助リンク１７ｂ１を介して、トラックフレーム１６の後部側箇所に枢支連結されている。
一方、前後ベルクランク１７ａ，１７ｂの夫々の上方側端部には、夫々、油圧シリンダＣ２，Ｃ３のシリンダロッドが連動連結されている。前記各油圧シリンダＣ２，Ｃ３のシリンダ本体側は主フレーム１１における横フレーム部分に枢支連結されており、前記各油圧シリンダＣ２，Ｃ３は夫々複動型の油圧シリンダにて構成されている。

そして、前ベルクランク１７ａに対応する油圧シリンダＣ２（以下、左前シリンダという）を最も伸張させるとともに、後ベルクランク１７ｂに対応する油圧シリンダＣ３（以下、左後シリンダという）を最も短縮させると、図２に示すように、トラックフレーム１６が支持フレーム１２に受け止め支持され、トラックフレーム１６が主フレーム１１に最も近づいてほぼ平行状態となる。この状態を下限基準姿勢という。

そして、前記下限基準姿勢にある状態から、左後シリンダＣ３をそのままの状態に維持しながら左前シリンダＣ２を短縮作動させると、図３に示すように、車体Ｖの前部側を接地部に対して離間する方向に姿勢変更（即ち、前上昇操作）することになる。
また、前記下限基準姿勢にある状態から、左前シリンダＣ２をそのままの状態に維持しながら左後シリンダＣ３を伸長作動させると、図４に示すように、車体Ｖの後部側を接地部に対して離間する方向に姿勢変更（後上昇操作）することになる。
又、前記下限基準姿勢にある状態から、左前シリンダＣ２を短縮作動させ、且つ、左後シリンダＣ３を伸長作動させると、図５に示すように、車体Ｖが接地部に対して平行姿勢のまま離間する方向に姿勢変更（上昇操作）することになる。

尚、右側の走行装置１Ｒにおいても同様に、機体前部側に位置する右前シリンダＣ４と、機体後部側に位置する右後シリンダＣ５とが夫々備えられ、左側の走行装置１Ｌと同様な動作を行う。

従って、前記姿勢変更操作手段１００が、車体Ｖにおける左側前部、左側後部、右側前部、及び、右側後部の夫々において前記左右走行装置１Ｌ，１Ｒの接地部に対する高さを各別に変更調節自在な４個の駆動手段としての前記４個の機体姿勢変更用の油圧シリンダＣ２〜Ｃ５を備えて構成されている。

前記４個の油圧シリンダＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の夫々に対応させて、左右走行装置１Ｌ，１Ｒにおける前記各ベルクランク１７ａ，１７ｂの回動支点部に対応する箇所に、その回動量に基づいて前記各油圧シリンダＣ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の操作量（即ち、伸縮作動したストローク量）を検出するポテンショメータ形のストロ−クセンサ１８，１９，２０，２１が設けられている（図１０参照）。

次に、このコンバインの伝動構造について説明する。
図６に示すように、直進走行状態における走行速度を高低変速自在な直進用の無段変速装置７０と、旋回走行時において旋回側に位置する走行装置の走行速度を高低変速自在な旋回用の無段変速装置８０とが備えられ、それらの無段変速装置７０、８０からの動力が左右の走行装置１Ｒ、１Ｌへ出力されるように伝動系が構成されている。直進用の無段変速装置７０と旋回用の無段変速装置８０は夫々、エンジンＥからの動力が入力される可変油圧ポンプ７０Ａ、８０Ａと、その可変油圧ポンプ７０Ａ、８０Ａからの供給油で回転駆動される油圧モータ７０Ｂ、８０Ｂとの対で構成された周知構造の静油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）によって構成されている。

具体的に説明すると、前記直進用の無段変速装置７０の出力が高低２段切換え式の副変速装置２２を介して左右一対の走行装置１Ｒ、１Ｌに伝達される一方、直進用の無段変速装置７０の動力が刈取部１０に伝達される構成となっている。副変速装置の出力軸２２ａには出力ギア２２ｂが固着されており、この出力ギア２２ｂに対して、支持軸２３に一体に設けたセンターギヤ２４が常時噛合する状態で設けられている。

そして、直進用の無段変速装置７０から左右一対の走行装置１Ｒ，１Ｌの夫々への動力伝達を各別に断続すべく伝動状態と遮断状態とに切り換え自在な左右一対の直進用伝動クラッチとしての左右一対の噛み合いクラッチ２７、２７と、旋回用の無段変速装置８０から左右一対の走行装置１Ｒ，１Ｌの夫々への動力伝達を各別に断続すべく伝動状態と遮断状態とに切り換え自在な左右一対の旋回用伝動クラッチとしての左右一対の多板式の摩擦クラッチ２５、２５とを備えて構成されている。

すなわち、前記支持軸２３に、センターギヤ２４を挾む両側に、前記センターギヤ２４の両側面とこれに対向するシフトギア２６との間に形成された左右一対の直進用伝動クラッチとしての左右一対の噛み合いクラッチ２７、２７と、外周部に旋回用の無段変速装置８０の伝動系に連係された外周ギヤ部２５ａ、２５ｂを備える前記左右一対の旋回用伝動クラッチとしての左右一対の多板式の摩擦クラッチ２５、２５とが設けられている。

前記左右のシフトギア２６は、夫々、センターギヤ２４に噛み合う状態と噛み合わない状態とに回転軸芯方向にシフト操作自在であって、左側のシフトギア２６がセンターギア２４に噛み合うと左側の噛み合いクラッチ２７が入り状態となり、右側のシフトギア２６がセンターギア２４に噛み合うと右側の噛み合いクラッチ２７が入り状態となるように切り換え自在に構成されており、噛み合いクラッチ２７、２７が夫々入り状態に切り換えられると左右のシフトギア２６は共にセンターギヤ２４に係合している状態となり、シフトギア２６を介して、左右の走行装置１Ｒ、１Ｌが同方向に同速駆動される機体直進状態となる。

さらに説明を加えると、前記左右のシフトギヤ２６、２６は夫々、押圧スプリング２９、２９による押圧力にて噛み合いクラッチ２７、２７が噛み合う入り状態に付勢されており、左右のシフトギヤ２６、２６の夫々を押圧スプリング２９、２９による押圧力に抗して単動型の油圧シリンダからなる遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒに圧油を供給してシフト操作することにより、噛み合いクラッチ２７、２７を切り状態に切り換え操作可能に構成されている。この遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒの操作は、図７に示すように、遮断用電磁弁６３、６４を圧油供給状態と排油状態に切り換え操作することにより行うように構成されている。ところで、遮断用電磁弁６３、６４はバネ６３ａ、６４ａにより前記圧油供給状態に復帰付勢される構成であり、ソレノイド６３ｂ、６４ｂに通電して励磁することでバネ６３ａ、６４ａの付勢力に抗して弁体を操作して前記排油状態に切り換える構成となっている。

前記遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒに対して、それらの油室内に作動油が供給されている圧油供給状態であるか作動油が排出されている排油状態であるかを検出する動作状態検出手段としての圧力センサ６８、６９が夫々設けられている。説明を加えると、遮断用油圧シリンダ３１Ｌが圧油供給状態であれば左側の噛み合いクラッチ２７が切状態であり、排油状態であれば左側の噛み合いクラッチ２７が入状態となる。又、遮断用油圧シリンダ３１Ｒが圧油供給状態であれば右側の噛み合いクラッチ２７が切状態であり、排油状態であれば右側の噛み合いクラッチ２７が入状態となる。従って、前記圧力センサ６８、６９は、前記遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒにおける油室の圧力により、噛み合いクラッチ２７、２７が入り状態にあるか切り状態にあるかを検出することができる。

又、単動型の油圧シリンダからなる左右一対の操向用油圧シリンダ３０Ｌ、３０Ｒのうちの左側の操向用油圧シリンダ３０Ｌに圧油供給してシフトギヤ２６における摩擦板をシフト操作することにより、左側の摩擦クラッチ２５が圧接する伝動入り状態に切り換え操作可能に構成され、一方、右側の操向用油圧シリンダ３０Ｒに圧油供給してシフトギヤ２６における摩擦板をシフト操作することにより、右側の摩擦クラッチ２５が圧接する伝動入り状態に切り換え操作可能に構成されている。一対の操向用油圧シリンダ３０Ｌ、３０Ｒの操作は、図７に示すように、遮断用電磁弁３２、３３を圧油供給状態と排油状態に切り換え操作することにより行うように構成されている。

シフトギヤ２６からの動力はファイナルギア３５を介して左右一対の走行装置１Ｒ，１Ｌに伝達されるが、このシフトギヤ２６は、噛み合いクラッチ２７が噛み合いしているときも、噛み合いしていないときも、常時、走行装置への伝動系の中継ギヤ３４に噛合するように構成されている。

つまり、左右の噛み合いクラッチ２７、２７を夫々入り状態として、左右の摩擦クラッチ２５、２５を夫々切り状態にすると直進用伝動状態となり、その直進用伝動状態から左側の噛み合いクラッチ２７を切り状態にして左側の摩擦クラッチ２５を入り状態にすると左旋回用伝動状態となり、前記直進用伝動状態から右側の噛み合いクラッチ２７を切り状態にして右側の摩擦クラッチ２５を入り状態にすると右旋回用伝動状態となる。

説明を加えると、旋回用の無段変速装置８０の出力軸８０ｂには、その両端部に伝動ギヤ８０ｂ１、８０ｂ２が固着され、両伝動ギヤ８０ｂ１、８０ｂ２の夫々に、各摩擦クラッチ２５、２５の外周ギヤ部２５ａ、２５ａが噛み合っている。そして、左右のシフトギア２６、２６のうちの一方を遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒのいずれか一方を作動してシフト操作することにより、センターギヤ２４との噛み合いを外す側にシフト操作し、操向用油圧シリンダ３０Ｌ、３０Ｒのうちのいずれか一方により、シフトギヤ２６における摩擦板をシフト操作することにより、そのシフトギア２６の移動した側の摩擦クラッチ２５が圧接されて入り状態となり、その摩擦クラッチ２５を介して旋回用の無段変速装置８０の動力がシフトギア２６に伝達され、シフトギア２６から中継ギア３４及びファイナルギア３５を介して一方の走行装置に伝達され、機体旋回状態となる。又、シフトギア２６はセンターギヤ２４に噛み合っているとき、及び、摩擦クラッチ２５のクラッチ入り側に操作されているときのいずれのときにおいても、走行装置への伝動系の中継ギヤ３４に噛み合うように構成されている。

前記直進用の無段変速装置７０は、中立位置から正転方向並びに逆転方向夫々について無段階に変速操作可能な構成となっており、又、搭乗運転部２には前後方向に沿って所定の前後操作範囲にわたり手動操作によって揺動可能な変速操作具としての主変速レバー４０が設けられている。そして、図７に示すように、可変油圧ポンプ７０Ａの斜板４１が油圧サーボ機構ＳＶを介して主変速レバー４０に連係され、主変速レバー４０の操作指令に基づいて斜板４１の角度を変更することにより油圧モータ７０Ｂ側の出力状態を無段階に変更するように構成されている。つまり、主変速レバー４０が手動操作にて操作されると、その操作に対して油圧サーボ機構ＳＶの作用により油圧操作力にてアシスト操作を行うことにより変速操作を軽く操作することができる構成となっている。尚、油圧サーボ機構ＳＶは周知構成のものであるから詳細な説明はここでは省略する。

次に、直進用の無段変速装置７０の変速操作構成について説明する。
図８に示すように、主変速レバー４０が中立域にあり中立状態が指令されていると、前記斜板４１が中立状態となり油圧モータ７０Ｂは回転せず停止状態に維持され、主変速レバー４０からの指令が前進増速側もしくは後進増速側への変速指令であると、主変速レバー４０の操作指令に応じて上述したような油圧サーボ機構ＳＶによって斜板４１の角度が正転方向（前進増速方向）もしく逆転方向（後進増速方向）に油圧操作力によってアシスト操作され、油圧モータ７０Ｂが指令位置に応じた速度で正転方向又は逆転方向に回転駆動されるように変速操作される構成となっている。

一方、旋回用の無段変速装置８０も直進用の無段変速装置７０と同様に、正転方向並びに逆転方向夫々について無段階に変速操作可能な構成となっている。しかし、この旋回用の無段変速装置８０は手動操作で変速を行うのではなく、可変油圧ポンプ８０Ａの斜板４２が油圧式の旋回用操作機構４３に連係され、この旋回用操作機構４３により斜板角を変更することにより油圧モータ８０Ｂ側の出力状態を変更するように構成されている。この旋回用操作機構４３は、図７に示すように、旋回用の無段変速装置８０における斜板１５に連動連結されたアクチュエータとしての複動型の変速用油圧シリンダ４４と、この変速用油圧シリンダ４４に対する油圧制御を行う油圧制御ユニットＶＵとを備えて構成されている。前記変速用油圧シリンダ４４は、内装される左右一対のバネ４４ａ、４４ｂの付勢力により中立位置に復帰付勢される構成となっている。

前記油圧制御ユニットＶＵは、詳述はしないが、制御装置Ｈからの制御指令に基づいて、旋回用の無段変速装置８０における斜板４２を前進側増速方向並びに後進側増速方向夫々に移動操作し、且つ、任意の変速位置で斜板４２を位置保持するように変速用油圧シリンダ４４を制御するように構成されている。

上記したような無段変速装置７０、８０の変速動作について説明を加えると、図８に示すように、斜板４１，４２の変速位置が中立位置Ｎを含む所定幅を有する中立域にあれば変速出力（出力回転速度）は零となり、斜板４１，４２の変速位置がその中立域から所定方向に回動操作されると前進方向への変速出力が無段階に増速操作され、斜板４１，４２が中立域から所定方向と反対方向に操作されると後進方向への変速出力が無段階に増速操作される構成となっている。

そして、搭乗運転部２には、主変速レバー４０の揺動操作量を直接検出することにより変速指令位置を検出するポテンショメータ式の変速レバーセンサ６５が設けられている。又、主変速レバー４０の他に、中立位置Ｎを含む所定幅を有する直進指令用の中立操作域、その中立操作域から正方向に操作される左旋回指令用の左旋回操作域、及び、前記中立操作域から逆方向に操作される右旋回指令用の右旋回操作域の夫々にわたり移動操作自在な旋回指令手段としての旋回レバー５６が備えられ、この旋回レバー５６が、左旋回用操作域及び右旋回用操作域の夫々において所定の操作領域の全範囲にわたり移動操作自在で、且つ、中立操作域から離れる方向への移動量が大きいほど小となるように指令情報としての旋回用の目標速度比率を指令するように構成されている。

説明を加えると、前記旋回レバー５６の操作位置を検出する回転式のポテンショメータからなる旋回状態検出手段としての旋回レバーセンサ５７が設けられて、旋回指令操作領域において中立域から離れる方向への移動量が大きいほど、言い換えると、例えば中立位置Ｎからの左右いずれかへの倒し角が大きいほど、大きな旋回力となるような左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの速度比率が指令される構成となっている。

図９は、旋回レバー５６を操作したときの左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの目標速度比率の変化を示している。ラインＬ１は、旋回外側に位置する走行装置の速度Ｘを示し、ラインＬ２，Ｌ３，Ｌ４は、旋回外側に位置する走行装置の速度Ｘに対する旋回内側の走行装置の速度の比率（目標速度比率）の変化を示したものである。つまり、旋回側の走行装置は旋回レバー５６の中立域から離れる方向への移動量が大きいほど低速側に変化するものであり、ラインＬ２は旋回外側に位置する走行装置の速度Ｘの１／３まで減速される緩旋回モードにおける目標速度比率の変化を示し、ラインＬ３は零速にまで減速される信地旋回モードにおける目標速度比率の変化を示し、ラインＬ４は零速を越えて逆転方向での速度が増大する超信地旋回モードにおける目標速度比率の変化を示している。そして、モード切換スイッチの操作によりラインＬ２〜Ｌ４のいずれかモードに切り換え可能に構成されている。

前記直進用の無段変速装置７０における斜板４１の操作位置を検出する直進用の変速位置検出センサ６０と、旋回用の無段変速装置８０における斜板４２の操作位置を検出する旋回用の変速位置検出センサ６１とが設けられている。一方、直進用の無段変速装置７０の出力回転速度を出力ギア２２ｂの歯数をカウントすることにより検出する直進用走行速度センサ５８と、旋回用の無段変速装置８０の出力回転速度を伝動ギア８０ｂ１の歯数をカウントすることにより検出する旋回用走行速度センサ５９が設けられている。

上記したような各種のセンサ類の入力情報に基づいて、変速用油圧シリンダ４４の作動を制御することにより旋回用の無段変速装置８０を変速制御するとともに、遮断用電磁弁３２、３３、及び、遮断用電磁弁６３、６４を切り換えて、操向用油圧シリンダ３０Ｒ、３０Ｌ、遮断用油圧シリンダ３１Ｌ、３１Ｒの作動を制御することにより、左右の噛み合いクラッチ２７、２７、左右の摩擦クラッチ２５、２５の伝動状態を切り換えるマイクロコンピュータ利用の走行駆動用制御装置Ｈが備えられている。

走行駆動用制御装置Ｈは、旋回レバー５６にて直進が指令されると、直進用の無段変速装置７０の変速出力を左右一対の走行装置１Ｒ，１Ｌ夫々に伝達すべく、左右一対の噛み合いクラッチ２７，２７を夫々伝動状態にし、且つ、左右一対の摩擦クラッチ２５，２５夫々を遮断状態にして直進走行状態に切り換える。

旋回レバー５６にて右旋回が指令されると、直進用の無段変速装置７０の変速出力を左側の走行装置１Ｌに伝達し、かつ、旋回用の無段変速装置８０の変速出力を右側の走行装置１Ｒに伝達すべく、左側の噛み合いクラッチ２７及び右側の摩擦クラッチ２５を伝動状態にし、且つ、右側の噛み合いクラッチ２７及び左側の摩擦クラッチ２５を遮断状態にして、右旋回用の旋回走行状態に切り換える。

又、旋回レバー５６にて左旋回が指令されると、直進用の無段変速装置７０の変速出力を右側の走行装置１Ｒに伝達し、かつ、旋回用の無段変速装置８０の変速出力を左側の走行装置１Ｌに伝達すべく、右側の噛み合いクラッチ２７及び左側の摩擦クラッチ２５を伝動状態に切り換えて、左側の噛み合いクラッチ２７及び右側の摩擦クラッチ２５を遮断状態にして、左旋回用の旋回走行状態に切り換える。

右旋回用の旋回走行状態及び左旋回用の旋回走行状態のいずれにおいても、旋回レバー５６の操作位置の変化に伴って、左右一対の走行装置１Ｌ，１Ｒの旋回状態、つまり、旋回半径が速度比率に対応して変化することになる。

次に、車体Ｖを姿勢制御するための構成について説明する。
つまり、このコンバインでは、車体Ｖの左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段ＳＫと、その左右傾斜角検出手段ＳＫの検出情報に基づいて、車体Ｖの左右傾斜角が設定傾斜角に維持されるように、前記姿勢変更操作手段１００の作動を制御する姿勢制御手段２００とが備えられている。

前記左右傾斜角検出手段ＳＫは、図１０及び図１８に示すように、重力の作用によって車体の水平基準面からの左右傾斜角を検出する重力式の左右傾斜角センサ４５と、車体Ｖの左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサ４６と、左右傾斜角センサ４５の検出値及び角速度センサ４６の検出値に基づいて、車体Ｖの左右傾斜角を求める傾斜角算出手段３００とを備えて構成されている。

前記傾斜角算出手段３００は、旋回状態検出手段としての旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態でないことが検出されているときは、左右傾斜角センサ４５及び角速度センサ４６の夫々の検出値に基づいて車体Ｖの左右傾斜角を求め（図１８（イ）参照）、旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態であることが検出されているときは、傾斜角センサ４５の検出値に基づいて車体の左右傾斜角を求めるように構成されている（図１８（ロ）参照）。

さらに、傾斜角算出手段３００は、図１８（イ）に示すように、左右傾斜角センサ４５の検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルターＬＰＦと、角速度センサ４６の検出値を積分する積分手段４００と、その積分手段４００にて積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルターＨＰＦとを備えて、左右傾斜角センサ４５及び角速度センサ４６の夫々の検出値に基づいて車体Ｖの左右傾斜角を求めるときは、ローパスフィルターＬＰＦの出力値とハイパスフィルターＨＰＦの出力値とを加算して車体Ｖの対する左右傾斜角を求めるように構成されている。

説明を加えると、前記重力式の左右傾斜角センサ４５は、車体Ｖの左右方向の中央位置であって車体前後方向のほぼ中央位置よりも少し車体前方側に位置する状態で主フレーム１１に位置固定状態で設けられており、具体的には次のように構成されている。

図１３に示すように、車体Ｖに固定された角型の容器４５ａの内部に、シリコンオイル等からなる所定粘度の液体４５ｂが入れられるとともに、同一形状の金属板を同一間隔で平行に立設した一対の検出電極４５ｃが傾斜角検出方向（図１３において左右方向）に間隔をあけて容器４１に固定される状態で２組配置されている。そして、液体４５ｂが重力により初期姿勢（液面水平状態）に復帰しているときに、車体Ｖが傾斜していない状態では、２組の検出電極４５ｃが同一漬浸状態（図１３の状態）になり、車体Ｖが傾斜している状態では、２組の検出電極４５ｃの漬浸状態が異なり（図１４（イ）の状態）、その各検出電極４５ｃの静電容量を計測してその計測値の差（車体Ｖが傾斜していない状態ではゼロである）を傾斜角情報に対応する検出値に変換する変換回路部４５ｄが備えられている。

前記角速度センサ４６は、詳述はしないが、振動ジャイロ式の角速度センサにて構成され、車体Ｖの左右方向の中央位置であって車体Ｖの前後方向のほぼ中央位置に位置する状態で主フレーム１１に固定状態で設けられており、車体Ｖが左右方向に傾斜するときの角速度を検出することができる構成となっている。

そして、旋回レバーセンサ５７にて検出される旋回レバー５６の指令情報並びに変速レバーセンサ６５にて検出される主変速レバー４０の指令情報に基づいて、車体Ｖが旋回走行するときに車体Ｖに掛かる遠心力を検出する遠心力検出手段６００が備えられ、前記傾斜角算出手段３００が、旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態であることが検出されているときは、遠心力検出手段６００にて検出された遠心力に起因して変化する傾斜角センサ４５における傾斜角変化量を算出し、且つ、傾斜角センサ４５の検出値を前記傾斜角変化量に相当する補正傾斜角にて補正して車体Ｖの左右傾斜角を求めるように構成されている。

図１０に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置Ｈ１が設けられ、この制御装置Ｈ１に、前記各ストロークセンサ１８〜２１、左右傾斜角センサ４５、角速度センサ４６、姿勢変更スイッチユニットＳＵに加えて、変速レバーセンサ６５、旋回レバーセンサ５７の夫々の情報が入力されている。

図１１に示すように、姿勢変更スイッチユニットＳＵには、車体Ｖの目標とする左右傾斜角（設定傾斜角）を設定する左右傾斜角設定器４７、水平制御（後述のローリング制御）を入り切りする水平自動スイッチ４８、水平制御の入り状態を示す水平ランプ４８ａ、及び、十字レバー式の操作具５０にて作動する手動指令用の右上げスイッチ５０ａ、左上げスイッチ５０ｂ、機体上げスイッチ５０ｃ及び機体下げスイッチ５０ｄが設けられている。

又、上記左右傾斜角設定器４７には、水平スイッチ４７ａ、左傾斜スイッチ４７ｂ及び右傾斜スイッチ４７ｃが備えられている。つまり、水平スイッチ４７ａを押すと、設定左右傾斜角として水平状態に対応する傾斜角が設定され、左傾斜スイッチ４７ｂを押すと、現在設定されている設定左右傾斜角が設定角度づつ左傾斜方向に修正され、右傾斜スイッチ４７ｃを押すと、現在設定されている設定傾斜角が設定角度づつ右傾斜方向に修正される。そして、左右傾斜角設定器４７にて設定されている左右傾斜角については、搭乗運転部２の前方側に設けた表示装置（図示しない）に、図１２に示すように、１〜７の７段階（角度０の段階４が水平状態を表わし、プラスの角度が右傾斜方向、マイナスの角度が左傾斜方向を夫々表わす）のいずれであるかが表示される。

一方、制御装置Ｈ１からは、４個の機体姿勢変更用の油圧シリンダＣ２〜Ｃ５を油圧制御するための油圧制御用の電磁弁２９〜３２に対する駆動信号が夫々出力されている。

前記制御装置Ｈ１を利用して、左右傾斜角センサ４５の検出値及び角速度センサ４６の検出値に基づいて、車体Ｖの水平基準面に対する左右傾斜角を求める前記傾斜角算出手段３００が構成されている。つまり、制御装置Ｈ１が、左右傾斜角センサ４５の検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルター処理、角速度センサ４６の検出値を積分する積分処理、及び、その積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルター処理の夫々をソフト処理により実行し、且つ、ローパスフィルター処理を行った後の出力値とハイパスフィルター処理を行った後の出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求める処理を実行するように構成されている。

又、角速度が零である状態に対応する角速度の基準値を更新する基準値更新手段５００が備えられている。この基準値更新手段５００は、制御装置Ｈ１を利用して構成され、旋回状態検出手段としての旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態でないことが検出されているときは、角速度センサ４６の検出値をサンプリングした複数の検出値を平均処理した値に基づいて、前記基準値を更新し、且つ、旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態であることが検出されているときは前記基準値の更新を実行しないように構成されている。尚、前記基準値は、角速度が零である状態に対応するので零点と称されることがある。

説明を加えると、車体Ｖが左右方向に姿勢変化する場合には、一方向に回転（横転）するのではなく、常に水平姿勢に向けて復帰しながら左右傾斜を繰り返すものであるから、作業中であっても、圃場の起伏や凹凸の周期よりも充分に長い時間にわたってサンプリングして平均すれば、左右傾斜による出力値が相殺され、ほぼ正確な基準値（零点）を求めることが可能である。

そして、前記制御装置Ｈ１は、旋回レバーセンサ５７の検出値並びに変速レバーセンサ６５の検出値に基づいて、走行装置１Ｌ，１Ｒの旋回状態としての旋回半径及び旋回走行速度を演算して、その旋回半径及び旋回走行速度から車体Ｖが旋回走行するときに車体Ｖに掛かる遠心力を算出するように構成され、旋回レバーセンサ５７の検出情報に基いて旋回走行状態であることが検出されているときに、遠心力に起因して変化する傾斜角センサ４５における傾斜角変化量すなわち補正傾斜角を算出し、且つ、傾斜角センサ４５の検出値を補正傾斜角にて補正して車体Ｖの左右傾斜角を求めるように構成されている。すなわち、制御装置Ｈ１を利用して遠心力算出手段６００が構成されている。

つまり、車体Ｖが旋回走行しているときには、図１４（ロ）に示すように、重力式の左右傾斜角センサ４５が遠心力に起因して、車体Ｖが傾斜していないにも拘らず液体４５ｂの液面が傾斜状態になり検出誤差が発生するので、そのような遠心力に起因した誤差を除去して正確な車体Ｖの左右傾斜角を検出するようにしている。

又、前記制御装置Ｈ１を利用して、左右傾斜角センサ４５の検出情報に基づいて、車体Ｖの左右傾斜角が左右傾斜角設定器４７にて設定された設定傾斜角に維持されるように、姿勢変更操作手段１００の作動を制御するローリング制御を実行する姿勢制御手段２００が構成されている。

説明を加えると、車体Ｖの機械的な各要素から、旋回レバーセンサ５７にて検出される旋回レバー５６の指令情報（目標速度比率）に対する車体Ｖの旋回半径の関係を表すモデルに対応する演算式を予め求めておく。又、車体Ｖの旋回半径及び旋回速度に対する車体Ｖに掛かる遠心力の関係を表すモデルに対応する演算式、左右傾斜角センサ４５において、実際に遠心力が加えられたときに液体４５ｂがどのように傾斜するかについての挙動を表すモデルに対応する演算式、左右傾斜角センサ４５における液体４５ｂの傾斜角度と左右傾斜角センサ４５から出力される検出値に対応する値との関係、つまり、液体４５ｂの水平状態からの傾斜角度と、その傾斜角度に対する実際に出力される検出値との関係を表すモデルに基づいて、それらの関係を表す演算式の各演算式を予め求める。

そして、制御装置Ｈ１は、上述したような各種の演算式をメモリに記憶しておき、これらの各種の演算式を用いて、旋回レバーセンサ５７の検出値並びに変速レバーセンサ６５の検出値に基づいて、遠心力に起因した誤差を除去して正確な車体Ｖの左右傾斜角を検出することができるようにしている。

次に、前記制御装置Ｈ１によるローリング制御の具体的な制御動作について、図１５のフローチャートに基づいて説明する。

すなわち、先ず、旋回レバーセンサ５７の検出情報に基づいて、旋回レバー５６により車体Ｖを旋回走行させる旋回指令が指令されているか否かを判別する。旋回走行状態でなく直進走行状態が指令されていると判別すると、角速度センサ４６において角速度が零である状態に対応する角速度の基準値（零点）の更新を行う。つまり、角速度センサ４６の検出値を設定時間間隔でサンプリングした設定個数の検出値を平均処理し、その平均処理した平均値に基づいて基準値を更新するのである。ちなみに、設定個数の検出値をサンプリングする時間は、圃場の起伏や凹凸の周期よりも充分に長い時間、例えば数秒程度の長い時間に設定されている。

そして、上述したようにして更新された基準値（零点）と、角速度センサ４６にて検出された実際の検出値との差を角速度として算出し、さらに、そのようにして角速度センサ６６の検出値から求めた角速度と左右傾斜角センサ４５の検出値とに基いて、車体の左右傾斜角を求める処理を実行する。

具体的には、図１８（イ）に示したように、左右傾斜角センサ４５の検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルター処理、角速度センサ４６の検出値（前記基準値と角速度センサ４６にて検出された実際の検出値との差）を積分する積分処理、及び、その積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルター処理の夫々を実行し、且つ、ローパスフィルター処理を行った後の出力値とハイパスフィルター処理を行った後の出力値とを加算して車体Ｖの左右傾斜角を求めるのである。

左右傾斜角を求めるときの制御の信号処理について伝達関数で表すと、図１９のようになる。車体の実際の左右傾斜角θが左右傾斜角センサ４５にて検出されて傾斜角検出値が出力されるが、左右傾斜角センサ４５は一次遅れ要素（１／（Ｔ１Ｓ＋１））（Ｔ１は係数）を備えている。そして、その傾斜角検出値を一次遅れ要素（１／（Ｔ２Ｓ＋１））（Ｔ２は係数）を有するローパスフィルター処理を行うことによって、左右傾斜角センサ４５において車体の細かな振動等に起因して発生する高周波のノイズを有効に除去することができ、検出値が安定化することになる。

一方、角速度センサ４６の検出値は車体の実際の左右傾斜角θを微分した値であり、その検出値を積分したのちに、傾斜角センサが有する一次遅れ要素とローパスフィルター処理による遅れ要素の逆特性（１−１／（Ｔ１Ｓ＋１）×１／（Ｔ２Ｓ＋１））のハイパスフィルター処理を行うことにより、積分誤差を有効に除去した状態で傾斜角センサでは検出できない左右傾斜角の高周波成分を含む検出値を得ることができる。

ローパスフィルター処理を行った後の出力値とハイパスフィルター処理を行った後の出力値とを加算することで、誤差の少ない状態で車体Ｖの左右傾斜角を検出して、このようにして求めた車体Ｖの左右傾斜角に基いて後述するような姿勢変更操作処理を実行する。

前記旋回レバーセンサ５７の検出情報に基づいて旋回走行状態であると判別すると、図１８（ロ）にも示すように、上記したような基準値を更新する処理を実行しない構成となっており、又、角速度センサ４６の検出値は用いないで左右傾斜角センサ４５の検出値に基づいて車体Ｖの左右傾斜角を求める構成となっている。

さらに、旋回走行状態であると判別すると、車体Ｖが旋回走行することにより車体に掛かる遠心力を算出する遠心力算出処理を実行する構成となっている。この遠心力算出処理は、図１６に示すように、旋回レバーセンサ５７の検出値と変速レバーセンサ６５の検出値を読み込み、旋回レバー５６にて指令される目標速度比率、及び、予め設定して記憶されている目標速度比率と車体Ｖの旋回半径との関係を示す演算式より旋回半径を算出する。又、変速レバーセンサ６５にて検出される主変速レバー４０による目標車速に基づいて旋回速度を算出して、さらに、旋回半径と旋回速度、並びに、予め記憶されている演算式から、旋回走行によって車体に掛かる遠心力を算出する。

その遠心力に起因して左右傾斜角センサ４５の液体４５ｂが傾斜することにより出力される電気的な出力値に対応する補正傾斜角の情報を記憶されている演算式より求める。その補正傾斜角は、遠心力に起因して傾斜角センサ４５にて発生する誤差分に相当する値である（図１４（ロ）参照）。さらに、その補正傾斜角と傾斜角センサ４５の実際の検出値とから、傾斜角センサ４５の検出値に基づく車体の正確な左右傾斜角の検出値を算出して、このようにして求めた車体Ｖの左右傾斜角に基いて後述するような姿勢変更操作処理を実行する。

次に、姿勢変更操作処理について説明する。
図１７に示すように、上記したようにして検出された左右傾斜角の検出値と左右傾斜角設定器４７にて設定された設定傾斜角との偏差がローリング用の不感帯を走行機体Ｖの左傾斜側に外れていれば、機体右側の前後に位置する各ストロークセンサ２０、２１の検出情報に基づいて、右前シリンダＣ４及び右後シリンダＣ５のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダＣ４，Ｃ５がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダＣ４，Ｃ５のいずれかが下限位置に達するまで、右前シリンダＣ４を伸長作動させるとともに右後シリンダＣ５を短縮作動させる。右前シリンダＣ４及び右後シリンダＣ５のいずれかが下限位置に操作されれば、左前シリンダＣ２及び左後シリンダＣ３のいずれかが上限位置に達するまで、左前シリンダＣ２を短縮作動させるとともに左後シリンダＣ３を伸長作動させる。

前記偏差がローリング用の不感帯を走行機体Ｖの右傾斜側に外れていれば、機体左側の前後に位置する各ストロークセンサ１８、１９の検出情報に基づいて、左前シリンダＣ２及び左後シリンダＣ３のいずれかが下限位置に操作されているか否かを判断し、両シリンダＣ２，Ｃ３がいずれも下限位置に操作されていなければ、その両シリンダＣ２，Ｃ３のいずれかが下限位置に達するまで、左前シリンダＣ２を伸長作動させるとともに左後シリンダＣ３を短縮作動させる。左前シリンダＣ２及び左後シリンダＣ３のいずれかが下限位置に操作されれば、右前シリンダＣ４及び右後シリンダＣ５のいずれかが上限位置に達するまで、右前シリンダＣ４を短縮作動させるとともに右後シリンダＣ５を伸長作動させる。

このようにして、車体Ｖの高さを極力低くするようにしながら、車体Ｖの左右傾斜角と設定傾斜角との角度ずれが不感帯内に収まるように姿勢変更操作処理を実行するのである。尚、上記したように２個の油圧シリンダを駆動操作するときには、駆動操作する２個の油圧シリンダによる操作量（シリンダ伸縮量）の変化速度に差がある場合には、例えば、速度が遅い方の油圧シリンダを連続的に駆動させながら、速度が速い方の油圧シリンダの駆動を間欠駆動する等、２個の油圧シリンダの操作状態を調整することにより、駆動操作する２個の油圧シリンダの操作量の差を設定値内に収めるように作動を制御する構成となっている。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明する。この実施形態では、車体が旋回状態であるか否かの判別の仕方が異なるが、それ以外の構成は第１実施形態と同じであるから、異なる構成についてのみ説明し、同じ構成については説明は省略する。

すなわち、この実施形態では、図２０に示すように、左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの夫々の駆動軸３６Ｌ，３６Ｒの回転速度を各別に検出する一対の走行速度検出手段としての走行速度センサ３７Ｌ，３７Ｒが備えられる。この走行速度センサ３７Ｌ，３７Ｒは、駆動軸３６Ｌ，３６Ｒに固定のファイナルギア３５、３５の歯数をカウントすることにより検出する構成となっている。

そして、図２１に示すように、前記制御装置Ｈ１が前記ローリング制御においてそれら一対の走行速度センサ３７Ｌ，３７Ｒの検出値の差が設定量以上であるか否かにより、旋回走行状態であるか否かを判別するように構成されている。従って、制御装置Ｈ１が車体が旋回走行状態であるか否かを判別する判別手段を構成する。又、旋回走行状態であると判別したときにおける姿勢制御、並びに、旋回走行状態でないと判別したときにおける姿勢制御は、第１実施形態と同じである。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を列記する。

上記各実施形態では、前記傾斜角算出手段が、前記傾斜角センサの検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルターと、前記角速度センサ４６の検出値を積分する積分手段と、その積分手段にて積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルターとを備えて、前記ローパスフィルターの出力値と前記ハイパスフィルターの出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求めるように構成したが、このような構成に代えて、前記ローパスフィルター及び前記ハイパスフィルターを備えずに、傾斜角センサの出力値と積分手段の出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求める構成としてもよい。

上記各実施形態では、前記遠心力算出処理において、旋回レバーセンサ５７の検出値と変速レバーセンサ６５の検出値とから旋回走行によって車体に掛かる遠心力を算出する構成としたが、このような構成に代えて、例えば、第１実施形態にて記載したように、旋回走行状態において、左右の走行装置１Ｌ，１Ｒの夫々の走行速度を各別に検出する一対の走行速度センサ５８，５９による検出結果を用いる構成として、図２２に示すように、一対の走行速度センサ５８，５９の検出情報に基づいて車体Ｖに掛かる遠心力を算出する構成としてもよい。

上記各実施形態では、旋回レバーの指令情報（目標速度比率）に対する車体の旋回半径の関係を表すモデルに対応する演算式、車体の旋回半径及び旋回速度に対する車体に掛かる遠心力の関係を表すモデルに対応する演算式、左右傾斜角センサにおいて実際に遠心力が加えられたときに液体がどのように傾斜するかについての挙動を表すモデルに対応する演算式、左右傾斜角センサにおける液体の傾斜角度と左右傾斜角センサから出力される検出値に対応する値との関係を表すモデルに基づいて、それらの関係を表す演算式の各演算式を予め求めて記憶しておき、これらの演算式を用いて、傾斜角変化量としての補正傾斜角を求めるようにしたが、このような構成に代えて次のように構成してもよい。

すなわち、旋回レバーの指令情報（目標速度比率）に対する車体の旋回半径の関係を表すモデル、車体の旋回半径及び旋回速度に対する車体に掛かる遠心力の関係を表すモデル、左右傾斜角センサにおいて実際に遠心力が加えられたときに液体がどのように傾斜するかについての挙動を表すモデル、左右傾斜角センサにおける液体の傾斜角度と左右傾斜角センサから出力される検出値に対応する値との関係を表すモデル等を用いて、ソフト処理によるシミュレーションによって、旋回レバーセンサ及び変速レバーセンサの検出値と、遠心力に起因して発生する左右傾斜角センサの誤差分に相当する補正傾斜角との関係を関連つけてマップデータとして求めるようにして、そのマップデータを記憶させておき、旋回レバーセンサ及び変速レバーセンサの検出値から一挙に補正傾斜角を求める構成としてもよい。

上記各実施形態では、前記走行装置を、左右一対のクローラ式の走行装置で構成したが、これに限るものではなく、例えば、単一の走行装置でもよく、又、クローラ式ではなく車輪式の走行装置でもよい。

上記各実施形態では、姿勢変更操作手段１００を、機体本体Ｖの前後左右の４箇所に位置した４個の油圧シリンダＣ２〜Ｃ５にて構成したが、油圧シリンダ以外に、電動モータとネジ送り機構等からなる他の駆動手段にて構成してもよい。又、走行装置を接地部に対する車体の左右傾斜角を１個の駆動手段によって変更操作する構成としてもよい。

上記各実施形態では、伝動構成として、直進用の無段変速装置と旋回用の無段変速装置とを備えて、直進時は直進用の無段変速装置にて左右の走行装置を駆動し、旋回走行時には、各無段変速装置にて左右走行装置を各別に駆動する構成としたが、このような構成に代えて、１つの無段変速装置にて変速した出力を一方の走行装置に伝達し、他方の走行装置を制動する形態で旋回走行させる構成等、別の伝動構成を用いてもよい。

上記実施形態では、作業車としてコンバインを例示したが、走行装置の接地部に対する車体の左右傾斜角を変更操作する構成のものであれば、イグサ収穫機や玉葱収穫機など各種の収穫機あるいは建設機械などコンバイン以外の作業車であってもよい。

コンバインの前部を示す側面図走行装置の昇降操作構成を示す側面図走行装置の昇降操作構成を示す側面図走行装置の昇降操作構成を示す側面図走行装置の昇降操作構成を示す側面図コンバインの動力伝達図走行駆動用の制御ブロック図直進用無段変速装置の変速出力を示す図旋回走行状態の目標速度比率を示す図姿勢変更用の制御ブロック図姿勢変更用スイッチユニットを示す図設定傾斜角を示す図傾斜角センサの構成を示す斜視図傾斜角センサの検出動作を示す側面図制御作動を示すフローチャート制御作動を示すフローチャート制御作動を示すフローチャート姿勢変更操作手段のブロック図伝達関数を示す図第２実施形態のコンバインの動力伝達図第２実施形態の制御作動を示すフローチャート別実施形態の制御作動を示すフローチャート

符号の説明

１Ｌ，１Ｒ走行装置
３７Ｒ，３７Ｌ走行速度検出手段
４５傾斜角センサ
４６角速度センサ
５６旋回指令手段
５７旋回状態検出手段
１００姿勢変更操作手段
２００姿勢制御手段
３００傾斜角算出手段
４００積分手段
５００基準値更新手段
ＬＰＦローパスフィルター
ＨＰＦハイパスフィルター
ＳＫ左右傾斜角検出手段
Ｖ車体

Claims

走行装置の接地部に対する車体の左右傾斜角を変更操作自在な姿勢変更操作手段と、車体の左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段と、前記左右傾斜角検出手段の検出情報に基づいて車体の左右傾斜角が設定傾斜角に維持されるように前記姿勢変更操作手段の作動を制御する姿勢制御手段とが備えられている作業車の姿勢制御装置であって、
前記左右傾斜角検出手段が、重力の作用によって車体の左右傾斜角を検出する重力式の傾斜角センサと、車体の左右傾斜方向での角速度を検出する角速度センサと、前記傾斜角センサの検出値及び前記角速度センサの検出値に基づいて車体の左右傾斜角を求める傾斜角算出手段とを備えて構成され、
車体が旋回走行状態であるか否かを検出する旋回状態検出手段と、角速度が零である状態に対応する前記角速度の基準値を更新する基準値更新手段とが備えられ、
前記基準値更新手段が、
前記旋回状態検出手段にて旋回走行状態でないことが検出されているときは、前記角速度センサの検出値をサンプリングした複数の検出値を平均処理した値に基づいて、前記基準値を更新し、且つ、前記旋回状態検出手段にて旋回走行状態であることが検出されているときは前記基準値の更新を実行しないように構成されている作業車の姿勢制御装置。
車体の旋回走行を指令する手動操作式の旋回指令手段が備えられ、
前記旋回状態検出手段が、前記旋回指令手段の指令の有無に基づいて、車体が旋回走行状態であるか否かを検出するように構成されている請求項１記載の作業車の姿勢制御装置。
前記走行装置として、左右一対の走行装置が備えられ、
前記旋回状態検出手段が、
前記左右一対の走行装置の夫々の駆動速度を検出する一対の走行速度検出手段と、それら一対の走行速度検出手段の検出情報に基づいて車体が旋回走行状態であるか否かを判別する判別手段とを備えて構成されている請求項１記載の作業車の姿勢制御装置。
前記傾斜角算出手段が、
前記傾斜角センサの検出値のうちの高周波数成分を除去するローパスフィルターと、前記角速度センサの検出値を積分する積分手段と、その積分手段にて積分した積分値のうちの低周波数成分を除去するハイパスフィルターとを備えて、前記ローパスフィルターの出力値と前記ハイパスフィルターの出力値とを加算して車体の左右傾斜角を求めるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業車の姿勢制御装置。