JP2017051158A

JP2017051158A - 作業車輌

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Publication number: JP2017051158A
Application number: JP2015179664A
Authority: JP
Inventors: 文嬌関; Wen-Jiao Guan; 聖二伊藤; Seiji Ito
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2035-09-11
Also published as: JP6542624B2

Abstract

【課題】ハンチングを有効に防止し、作業機を目標位置に迅速且つ正確に位置させる。
【解決手段】制御装置は、実位置及び目標位置の間の偏差が第１幅の不感帯内に入るようにアクチュエータの作動制御を行い、前記偏差が第１幅の不感帯内に入ると不感帯を第１幅より大きい第２幅に変更し、前記偏差が第２幅の不感帯から外れると不感帯を第１幅に変更して前記アクチュエータの作動制御を行う不感帯可変制御を実行すると共に、前記アクチュエータの作動制御に際しては、角加速度が所定の閾値以内の場合には、位置偏差と実角速度とに基づく標準制御信号を用い、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度に応じた補正を加えた予測角速度を算出し、位置偏差と予測角速度とに基づく予測制御信号を用いる。
【選択図】図６

Description

本発明は、車輌本機と前記車輌本機に相対移動可能に連結された作業機とを備えたトラクタ等の作業車輌に関する。

作業機が車輌本機に相対移動可能に連結されてなるトラクタ等の作業車輌であって、前記作業機の実位置を位置設定部材によって設定された目標位置に自動的に追従させる自動位置合わせ機能を備えた作業車輌が提案され、利用されている。

例えば、自動位置合わせ機能は、前記作業機の左右方向の実傾きを傾き設定部材によって設定される目標傾きに一致させる自動傾き制御や、前記作業機がロータリー耕耘機である場合において、前記作業機の実耕深位置を耕深位置設定部材によって設定される目標耕深位置に一致させる自動耕深制御に利用されている。

自動傾き制御を例に説明すると、自動傾き制御機能を有する作業車輌には、前記車輌本機に対し前記作業機を左右方向に相対移動させる傾斜アクチュエータと、前記作業機の左右方向傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記作業機の左右方向傾斜角度を設定する傾き設定部材と、自動傾き制御選択部材と、制御装置とが備えられる。

前記制御装置は、前記自動傾き制御選択部材がＯＮ操作されると、自動傾き制御モードを起動する。
前記自動傾き制御モードが起動されると、前記制御装置は、前記傾斜センサによって検出される前記作業機の実傾きが前記傾き設定部材によって設定される目標傾きに一致するように、前記傾斜アクチュエータを作動させる。

詳しくは、前記制御装置は、実傾き及び目標傾きの間の偏差の大きさに応じた制御信号を前記傾斜アクチュエータへ送信し、実傾き及び目標傾きの間の偏差が所定の不感帯内に入ると、制御信号の出力をゼロとするように構成されている。

このような自動位置合わせ機能は例えば下記特許文献１に開示されているが、かかる従来構成においては、前記不感帯が一定幅に固定されていた為、下記不都合があった。
即ち、不感帯幅を狭く設定すると、理論上においては実傾きを目標傾きに正確に一致させることが可能になるが、前記作業機がハンチング動作を起こし易くなる。
一方、不感帯幅を広く設定すると、ハンチング動作を抑えることは可能になるが、実傾きの目標傾きに対する位置ズレ（誤差）が生じ易くなる。

また、下記特許文献２には、作業機の実傾きを目標傾きに追従させる自動傾き制御に際し、前記作業機を傾斜移動させる傾斜アクチュエータへの制御信号を、実傾き及び目標傾き間の角度偏差と角速度とに基づいて生成することが記載されている。

前記特許文献２に記載の構成は、角度偏差のみに基づいて傾斜アクチュエータへの制御信号を生成する構成に比して、ハンチングを抑えつつ前記作業機の実傾きをより迅速に目標傾きに一致させることができる点において有用である。

しかしながら、角速度が徐々に増速している角速度増速状態と角速度が徐々に減速している角速度減速状態とでは、たとえある時点での角度偏差及び角速度が同じであったとして、その時点の後に生じる作業機の動作は異なるものとなる。

前記特許文献２に記載の構成においては、角速度が増速している状態であっても減速している状態であっても、角度偏差及び角速度が同じであれば、傾斜アクチュエータへの制御信号は同じになる。
この点に関し、前記特許文献２に記載の構成は改善の余地がある。

特許第４８９５２６０号公報特許第５５２４７５３号公報

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、車輌本機に相対移動可能に連結された作業機の実位置が位置設定部材によって設定される目標位置に位置するようにアクチュエータが作動制御される作業車輌であって、ハンチング動作を有効に防止しつつ、前記作業機を目標位置に迅速且つ正確に追従させることができる作業車輌の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、車輌本機と、前記車輌本機に相対移動可能に連結された作業機と、前記作業機を前記車輌本機に対して相対移動させるアクチュエータと、前記作業機の目標位置を設定する位置設定部材と、前記作業機の実位置を検出する位置検出部材と、前記車輌本機の角速度を検出する角速度センサと、前記位置検出部材によって検出される前記作業機の実位置及び前記位置設定部材によって設定される目標位置の間の位置偏差が所定幅の不感帯内に入るように前記アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌であって、前記制御装置は、初期設定においては前記不感帯の所定幅として第１幅を用い、前記位置偏差が第１幅内に入ると前記不感帯の所定幅を第１幅より大きい第２幅に変更し、前記位置偏差が第２幅の不感帯から外れると前記不感帯の所定幅を第１幅に変更する不感帯可変制御を行い、さらに、前記アクチュエータの作動制御として、前記角速度センサからの実角速度を微分することによって得られる角加速度が所定の閾値以内の場合には、位置偏差と実角速度とに基づいて算出される標準制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させ、且つ、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、位置偏差と予測角速度とに基づいて算出される予測制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させる標準・予測切換制御を行う作業車輌を提供する。

一形態においては、前記アクチュエータは、伸縮動作に応じて前記作業機を前記車輌本機に対して左右方向に傾動させる傾斜油圧シリンダを有し、前記位置検出部材は、前記車輌本機の左右傾斜角度を検出する本機傾斜センサと、前記傾斜油圧シリンダの伸縮長さを検出するストロークセンサとを有し、前記位置設定部材は、前記作業機の左右傾斜角度を設定する傾き設定部材を有するものとされる。

この場合、前記制御装置は、前記本機傾斜センサ及び前記ストロークセンサからの信号に基づく前記作業機の実傾斜角度を前記実位置とし且つ前記傾き設定部材によって設定される目標傾斜角度を前記目標位置として前記傾斜油圧シリンダを作動させる自動傾き制御を行う際に、前記不感帯可変制御及び前記標準・予測切換制御を実行するように構成され得る。

前記一形態において、前記アクチュエータは、前記傾斜油圧シリンダに対して作動油を給排する給排ラインに介挿された電磁比例弁であって、印可される制御電流値又は制御電圧値の大きさに応じて前記傾斜油圧シリンダに対して給排される作動油の流量を変更可能な電磁比例弁を有するものとされ得る。

この場合、好ましくは、前記制御装置には、実傾斜角度及び目標傾斜角度の間の角度偏差の大きさに基づいて区分けされた複数の角度偏差グレードと、角速度の大きさに基づいて区分けされた複数の角速度グレードと、角度偏差グレード及び角速度グレードの組み合わせによって画される作業機姿勢状態毎に定められた制御電流値又は制御電圧値とを含む制御信号マップが記憶され、前記標準・予測切換制御は、角加速度が所定の閾値内の場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可し、角加速度が前記傾斜油圧シリンダの伸張方向への閾値を超える場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ伸張方向側に位置する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可し、角加速度が前記傾斜油圧シリンダの短縮方向への閾値を超える場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ短縮方向側に位置する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可するものとされる。

さらに好ましくは、角加速度の傾斜油圧シリンダ短縮方向への閾値は傾斜油圧シリンダ伸張方向への閾値よりも大とされる。

前記作業機はロータリー耕耘機とされ、前記アクチュエータは、伸縮動作に応じて前記作業機を前記車輌本機に対して昇降させる昇降油圧シリンダを有し、前記位置検出部材は、前記作業機の耕深位置を検出する耕深位置検出センサを有し、前記位置設定部材は、前記作業機の耕深位置を設定する耕深位置設定部材を有する構成においては、前記制御装置は、前記耕深位置検出センサからの信号に基づく前記作業機の耕深位置を前記実位置とし且つ前記耕深位置設定部材によって設定される耕深位置を前記目標位置として前記昇降油圧シリンダを作動させる自動耕深制御を行う際に、前記不感帯可変制御及び前記標準・予測切換制御を実行するように構成され得る。

本発明に係る作業車輌によれば、制御装置が、初期設定においては作業機の実位置を目標位置に位置合わせする際の不感帯の所定幅として第１幅を用い、実位置が目標位置に対して第１幅の不感帯内に位置すると不感帯の所定幅を第１幅より大きい第２幅に変更し、実位置が目標位置に対して第２幅の不感帯から外れると不感帯の所定幅を第１幅に変更する不感帯可変制御を行うように構成されているので、作業機のハンチング動作を有効に防止することができ、さらに、前記制御装置が、前記作業機の実位置を目標位置に対して所定の不感帯内に位置させる際のアクチュエータの作動制御として、角速度センサから受信する実角速度を微分することによって得られる角加速度が所定の閾値以内か否かを判断し、前記角加速度が所定の閾値以内の場合には、位置偏差と実角速度とに基づいて算出される標準制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させる一方で、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、位置偏差と予測角速度とに基づいて算出される予測制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させる標準・予測切換制御を実行するように構成されているので、前記作業機の実位置を目標位置に迅速且つ正確に追従させることができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る作業車輌の側面図である。図２は、前記作業車輌の伝動模式図である。図３は、前記作業車輌における制御装置のブロック図である。図４は、前記作業車輌の油圧回路図である。図５は、前記作業車輌におけるリンク機構近傍の部分拡大図である。図６は、前記作業車輌における自動傾き制御のメインフローチャートである。図７は、前記自動傾き制御における標準・予測切換制御ステップのフローチャートである。図８は、角度偏差と角速度とに基づいて画される作業機姿勢状態毎に制御電流値が割り当てられてなる制御信号マップの一例である。

以下、本発明に係る作業車輌の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２に、それぞれ、本実施の形態に係る作業車輌の側面図及び伝動模式図を示す。

図１に示すように、本実施の形態に係る前記作業車輌は、トラクタの形態をなす車輌本機１と、前記車輌本機１に相対移動可能に連結された作業機３００とを有している。

前記車輌本機１は、車輌フレーム１０と、前記車輌フレーム１０に支持された運転席１５と、前記車輌フレーム１０に支持されたエンジン５０と、左右一対の前輪２０Ｆと、左右一対の後輪２０Ｒと、前記エンジン５０からの回転動力を駆動輪に伝達する走行系伝動構造６０と、外部に向けて回転動力を出力するＰＴＯ軸９５と、前記エンジン５０からの回転動力を前記ＰＴＯ軸９５に伝達するＰＴＯ系伝動構造８０とを備えている。

前記エンジン５０は、前記車輌フレーム１０の前部分において支持されており、ボンネット４５によって覆われている。

図２に示すように、本実施の形態においては、前記走行系伝動構造６０は、油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）６１、前後進切換装置６２及びギヤ式多段変速装置６３を有している。
前記ＨＳＴ６１、前記前後進切換装置６２及び前記ギヤ式多段変速装置６３は、ミッションケース３０（図１参照）に支持又は収容されている。

前記ＨＳＴ６１は、図２に示すように、メインクラッチ５１を介して入力される前記エンジン５０からの回転動力を無段変速するように構成されている。

なお、図２中の符号５２及び５３は、前記メインクラッチ５１を介して入力される前記エンジン５０からの回転動力によって駆動される第１油圧ポンプ及び第２油圧ポンプである。

本実施の形態においては、前記ＨＳＴ６１は、前記作業車輌に備えられる制御装置１００によって作動制御される主変速アクチュエータ２２０を介して変速動作するように構成されている。

図３に、前記制御装置１００の制御ブロック図を示す。
図３に示すように、車輌本機は、人為操作される主変速操作部材１２０と、前記主変速操作部材１２０の操作位置を検出する操作側主変速センサ１２０ａと、前記主変速アクチュエータ２２０と、前記ＨＳＴ６１の出力回転速度を検出する作動側主変速センサ６１ａとを有している。

そして、前記制御装置１００は、前記作動側主変速センサ６１ａによって検出される前記ＨＳＴ６１の出力回転速度が前記操作側主変速センサ１２０ａによって検出される前記主変速操作部材１２０の操作状態に応じた速度となるように、前記主変速アクチュエータ２２０の作動制御を行うようになっている。

図４に、前記車輌本機１の油圧回路図を示す。
本実施の形態においては、図３に示すように、前記主変速アクチュエータ２２０は、油圧シリンダ２２０ａと、前記油圧シリンダ２２０ａに往復動自在に収容され、前記ＨＳＴ６１における制御軸等の変速作動部材に作動連結される油圧ピストン２２０ｂと、前記油圧シリンダ２２０ａに対する作動油の給排を切り換える電磁弁２２０ｃとを有するものとされており、前記電磁弁２２０ｃが前記制御装置１００によって作動制御されている。
これに代えて、前記主変速アクチュエータ２２０が電動モータを有するように構成することも可能である。

図４に示すように、前記主変速アクチュエータ２２０は、前記ＨＳＴ６１のチャージ油源としても作用する前記第１油圧ポンプ５２からの圧油によって作動するように構成されている。
なお、図４に示すように、前記第１油圧ポンプ５２及び前記第２油圧ポンプ５３は、前記ミッションケース３０内の貯留油を油源としている。

前記前後進切換装置６２は、前記ＨＳＴ６１から作動的に伝達される回転動力の回転方向を切り替えて出力するように構成されている。

前記前後進切換装置６２は、前記ＨＳＴ６１からの回転動力を正転方向（前進方向）の回転動力として前記駆動輪へ向けて出力する前進状態、前記ＨＳＴ６１からの回転動力を逆転方向（後進方向）の回転動力として前記駆動輪へ向けて出力する後進状態、及び、前記ＨＳＴ６１から前記駆動輪への動力伝達を遮断する中立状態を選択的にとり得るように構成されている。

前記前後進切換装置６２は、人為操作されるF/Rレバー等の前後進切換操作部材１３０への人為操作に応じて、選択的に、前進状態、中立状態又は後進状態をとり得るようになっている。

詳しくは、前記車輌本機１は、前記前後進切換操作部材１３０と、前記前後進切換操作部材１３０の操作位置を検出する操作側前後進センサ１３０ａと、前後進切換アクチュエータ２３０と、前後進切換アクチュエータ２３０の作動状態検出する作動側前後進センサ６２ａとを有している。

そして、前記制御装置１００は、前記作動側前後進センサ６２ａによって検出される前記前後進切換装置６２の出力状態が前記操作側前後進センサ１３０ａによって検出される前記前後進切換操作部材１３０の操作状態に応じたものとなるように、前記前後進切換アクチュエータ２３０の作動制御を行う。

本実施の形態においては、図４に示すように、前記前後進切換アクチュエータ２３０は、前進用油圧ピストン２３０Ｆと、後進用油圧ピストン２３０Ｒと、前記前進用油圧ピストン２３０Ｆ及び前記後進用油圧ピストン２３０Ｒに対する作動油の給排を切り換える電磁弁２３０ａとを有するものとされており、前記電磁弁２３０ａが前記制御装置１００によって作動制御されている。
これに代えて、前記前後進切換アクチュエータ２３０が電動モータを有するように構成することも可能である。

なお、図４に示すように、前記前後進切換アクチュエータ２３０は前記第１油圧ポンプ５２からの圧油によって作動するように構成されている。

前記多段変速装置６３は、前記前後進切換装置６２を介して入力される回転動力を変速して、走行系出力軸６５に伝達している。

本実施の形態においては、前記多段変速装置６３は、前記制御装置１００によって作動制御される副変速アクチュエータ２４０を介して変速動作するように構成されている。

詳しくは、図３に示すように、前記車輌本機１は、人為操作される副変速操作部材１４０と、前記副変速操作部材１４０の操作位置を検出する操作側副変速センサ１４０ａと、前記副変速アクチュエータ２４０と、前記多段変速装置６３の変速段を検出する作動側副変速センサ６３ａとを有している。

そして、前記制御装置１００は、前記作動側副速センサ６３ａによって検出される前記多段変速装置６３の変速段が前記操作側副変速センサ１４０ａによって検出される前記副変速操作部材１４０の操作状態に応じた変速段となるように、前記副変速アクチュエータ２４０の作動制御を行うようになっている。

本実施の形態においては、図２及び図４に示すように、前記走行系伝動構造６０は、さらに、前記走行系出力軸６５の回転動力を主駆動輪として作用する前記一対の後輪２０Ｒに差動伝達する主駆動輪側デファレンシャルギヤ装置６６と、前記走行系出力軸６５の回転動力を入力するサブ駆動輪駆動装置７０と、前記サブ駆動輪駆動装置７０からの回転動力をサブ駆動輪として作用する前記一対の前輪２０Ｆに差動伝達するサブ駆動輪側デファレンシャルギヤ装置７１と、前記左右一対のメイン駆動輪にそれぞれ制動力を付加し得る左右一対のブレーキ装置７５Ｌ、７５Ｒとが備えられている。なお、図２においては、左側ブレーキ装置７５Ｌのみ図示している。

さらに、図１及び図３に示すように、前記車輌本機１には、人為操作されるステアリングホイール等の旋回操作部材１１５と、前記旋回操作部材１１５の操作位置を検出する操作側旋回センサ１１５ａと、パワーステアリング装置等の旋回アクチュエータ２１５と、車輌旋回角度を検出する作動側旋回センサ９０ａとが備えられている。

そして、前記制御装置１００は、前記作動側旋回センサ９０ａによって検出される車輌旋回角が前記操作側旋回センサ１１５ａによって検出される前記旋回操作部材１１５の操作角となるように、前記旋回アクチュエータ２１５の作動制御を行う。

本実施の形態においては、図３に示すように、前記旋回アクチュエータ２１５は、油圧シリンダ２１５ａと、前記油圧シリンダ２１５ａに往復動自在に収容され、操舵輪に作動連結された油圧ピストン２１５ｂと、前記油圧シリンダ２１５ａに対する作動油の給排を切り換える電磁弁２１５ｃとを有するものとされており、前記電磁弁２５ｃが前記制御装置１００によって作動制御されている。

なお、図４に示すように、前記旋回アクチュエータ２１５は前記第１油圧ポンプ５２からの圧油によって作動するように構成されている。

次にＰＴＯ伝動構造８０について説明する。
図２に示すように、本実施の形態においては、前記ＰＴＯ系伝動構造８０は、ＰＴＯクラッチ装置８１と、ＰＴＯ変速装置８２とを有している。

前記ＰＴＯクラッチ装置８１は、前記メインクラッチ５１を介して入力される前記エンジン５０からの回転動力を選択的に伝達又は遮断するように構成されている。

前記ＰＴＯ変速装置８２は、前記ＰＴＯクラッチ機構８１を介して入力される前記エンジン５０からの回転動力を変速して、前記ＰＴＯ軸９５へ向けて出力するように構成されている。

本実施の形態においては、前記ＰＴＯクラッチ装置８１及び前記ＰＴＯ変速装置８２は、前記制御装置１００によって作動制御されるＰＴＯクラッチアクチュエータ２６０及びＰＴＯ変速アクチュエータ２７０によって、それぞれ、動作するように構成されている。

即ち、前記車輌本機１は、人為操作されるＰＴＯ入切操作部材１６０と、前記ＰＴＯ入切操作部材１６０の操作位置を検出する操作側ＰＴＯ入切センサ１６０ａと、前記ＰＴＯクラッチアクチュエータ２６０と、前記ＰＴＯクラッチ装置８１の作動状態を検出する作動側ＰＴＯ入切センサ８１ａと、人為操作されるＰＴＯ変速操作部材１７０と、前記ＰＴＯ変速操作部材１７０の操作位置を検出する操作側ＰＴＯ変速センサ１７０ａと、前記ＰＴＯ変速アクチュエータ２７０と、前記ＰＴＯ変速装置８２の作動状態を検出する作動側ＰＴＯ変速センサ８２ａとを有している。

そして、前記制御装置１００は、前記作動側ＰＴＯ入切センサ８１ａによって検出される前記ＰＴＯクラッチ装置８１の作動状態が前記操作側ＰＴＯ入切センサ１６０ａによって検出される前記ＰＴＯ入切操作部材１６０の操作状態に応じて変化するように、前記ＰＴＯクラッチアクチュエータ２６０の作動制御を行い、さらに、前記作動側ＰＴＯ変速センサ８２ａによって検出される前記ＰＴＯ変速装置８２の作動状態が前記操作側ＰＴＯ変速センサ１７０ａによって検出される前記ＰＴＯ変速操作部材１７０の操作状態に応じて変化するように、前記ＰＴＯ変速アクチュエータ２７０の作動制御を行うようになっている。

前記作業機３００は、前記ＰＴＯ軸９５を介して前記エンジン５０から作動的に伝達される回転動力を入力し得る状態で車輌本機１に対して昇降可能且つ左右方向傾転可能にリンク機構３８０を介して連結されており、前記作業車輌に備えられる昇降アクチュエータ３２０（図３及び図４参照）によって昇降され、且つ、傾斜アクチュエータ４２０（図３及び図４参照）によって左右方向に傾動されるようになっている。

図５に、前記リンク機構３８０近傍の部分拡大図を示す。
本実施の形態においては、図１及び図５に示すように、前記リンク機構３８０は、トップリンク３８１と左右一対のロワーリンク３８２とを有している。

図４に示すように、本実施の形態においては、前記昇降アクチュエータ３２０は、昇降油圧シリンダ３３０と、前記昇降油圧シリンダ３３０に対して作動油を給排する給排ラインに介挿されたリフトバルブユニット３４０とを有している。

図４に示すように、前記昇降油圧シリンダ３３０は、昇降シリンダ本体３３１と、前記昇降シリンダ本体３３１に往復動自在に収容された昇降ピストン３３２とを有している。

図１及び図５示すように、前記油圧ピストン３３２はリフトアーム３８５及びリフトロッド３８６を介して前記ロワーリンク３８２に作動連結されており、前記昇降ピストン３３２の伸縮動作に応じて前記作業機３００が昇降するようになっている。

図４に示すように、前記リフトバルブユニット３４０は、バルブブロック３５０と、前記バルブブロック３５０に収容された上昇用電磁弁３６０Ｕ及び下降用電磁弁３６０Ｄとを有している。

図４に示すように、前記バルブブロック３５０には、前記第２油圧ポンプ５３からの圧油を受け入れるインレットポート３５１と、前記インレットポート３５１を介して受け入れた圧油のうちの余剰油を排出する余剰油排出ポート３５２と、前記昇降用油圧シリンダ装置３３０に対して作動油を給排する給排ポート３５３と、前記昇降用油圧シリンダ装置３３０から排出される作動油をドレンするドレンポート３５４とが設けられている。

前記上昇用電磁弁３６０Ｕは前記制御装置１００によって作動制御されており、前記インレットポート３５１を介して受け入れた圧油を前記給排ポート３５３に供給する状態及び前記圧油の前記給排ポート３５３への供給を遮断する状態を選択的に現出させると共に、前記圧油を前記給排ポート３５３に供給する状態においては開口幅（即ち、前記圧油の供給量）を前記制御装置１００から付加される制御電圧値又は制御電流値の大きさに応じて変化させ得るようになっている。

前記下降用電磁弁３６０Ｄも前記制御装置１００によって作動制御されており、前記給排ポート３５３を介して流入する前記昇降用油圧シリンダ装置３３０からの圧油を前記ドレンポート３５４から排出させる状態及び前記圧油の前記ドレンポート３５４への流れを遮断する状態を選択的に現出させると共に、前記圧油を前記ドレンポート３５４から排出させる状態においては開口幅（即ち、前記圧油の排出量）を前記制御装置１００から付加される制御電圧値又は制御電流値の大きさに応じて変化させ得るようになっている。
なお、図３中の符号３６２は、前記インレットポート３５１を介して受け入れた圧油のうちの余剰油を前記余剰油排出ポート３５２へ流す分流弁である。

本実施の形態においては、図４に示すように、前記リフトバルブユニット３５０の前記給排ポート３５３と前記油圧シリンダ装置３３０とを流体接続する給排ラインには、下降防止バルブ機構３７０が介挿されている。

前記下降防止バルブ機構３７０は、前記給排ラインに介挿された下降防止弁３７１と、下降防止電磁弁３７２とを備えている。

前記下降防止弁３７１は、パイロット圧に応じて、前記給排ポート３５３から前記油圧シリンダ装置３３０への圧油の流れを許容しつつ逆向きの流れを防止する下降防止状態と、前記油圧シリンダ装置３３０から前記給排ポート３５３への作動油の流れを許容する下降状態とを選択的にとり得るように構成されている。

前記下降防止電磁弁３７２は、人為操作に応じて、前記下降防止弁３７１のパイロット圧を維持する状態及び解放する状態を選択的にとり得るように構成されている。

なお、本実施の形態においては、図４に示すように、さらに、前記下降防止弁３７１及び前記昇降用油圧シリンダ装置３３０の間にスローリターン弁３７５が介挿されている。

前記スローリターン弁３７５は、前記給排ポート３５３から前記油圧シリンダ装置３３０への作動油の流れを許容しつつ逆向きの流れを防止する第１流路３７６と、前記給排ポート３５３及び前記昇降用油圧シリンダ装置３３０の間を可変絞りを介して流体接続する第２流路３７７とを有しており、前記可変絞りによる絞り量は人為操作によって変更可能とされている。

なお、図３中の符号５３０は前記圧油ライン５１０の油圧を設定するメインリリーフ弁であり、符号５４０は前記昇降油圧シリンダ３３０の作動油が異常高圧となることを防止する安全弁である。

図４に示すように、本実施の形態においては、前記傾斜アクチュエータ４２０は、前記作業機３００を左右方向に傾動させる傾斜油圧シリンダ４３０と、前記傾斜油圧シリンダ４３０に対して作動油を給排する給排ラインに介挿された傾斜用電磁比例弁４４０とを備えている。

前記傾斜油圧シリンダ４３０は、左右一対の前記リフトロッド３８６の一方に介挿され、作動油の給排制御に応じて伸縮することで前記作業機３００の前記車輌本機１に対する左右方向相対角度を変更させ得るように構成されている。

図４に示すように、前記傾斜油圧シリンダ４３０は、傾斜シリンダ本体４３１と、前記傾斜シリンダ本体４３１に往復動自在に収容された傾斜ピストン４３２とを有している。

前記傾動用電磁比例弁４４０は前記制御装置１００によって作動制御されており、圧油源として作用する前記第２油圧ポンプ５３からの圧油を前記傾斜シリンダ本体４３１の第１室へ供給し且つ前記傾斜シリンダ本体４３１の第２室から圧油を排出させて前記傾斜ピストン４３２を伸張させるピストン伸張状態、前記第２油圧ポンプ５３からの圧油を前記第２室へ供給し且つ前記第１室から圧油を排出させて前記傾斜ピストン４３２を短縮させるピストン短縮状態、並びに、前記第１室及び前記第２室を閉鎖して前記傾斜ピストン４３２をその状態に保持する中立状態を現出させ得るようになっている。

前記傾動用電磁比例弁４４０は、印可される制御電圧又は制御電流値の大きさに応じて、前記傾斜油圧シリンダに対する圧油の給排油量を調整可能とされている。

前記作業機３００の昇降は、前記作業車輌に備えられる手動昇降操作部材１８１、ワンタッチ昇降操作部材１８２及び上昇位置設定部材１８３への操作によって行われる。

詳しくは、図３に示すように、前記作業車輌には、前記作業機３０の昇降位置を検出する昇降センサ３１０が備えられている。
例えば、図５に示す前記リフトアーム３８５の回動角度を検出するリフト角センサが前記昇降センサ３１０として好適に用いられる。

前記手動昇降操作部材１８１は前記作業機３００を任意の昇降位置に位置させる為の操作部材である。
即ち、前記手動昇降操作部材１８１が操作されると、前記制御装置１００は、前記作業機３００が、センサ１８１ａによって検出される前記手動昇降操作部材１８１の操作位置に応じた高さに位置するように前記昇降用電磁弁３６０Ｕ及び前記下降用電磁弁３６０Ｄを作動させる。

前記ワンタッチ昇降操作部材１８２はワンタッチ操作で前記作業機３００を所定の上げ位置又は下げ位置に位置させる為の部材である。
即ち、前記ワンタッチ昇降操作部材１８２が上昇操作されると、前記制御装置１００は、前記作業機３００が前記上昇位置設定部材１８３によって設定されている高さまで上昇するように前記上昇用電磁弁３６０Ｕを作動させる。

前記ワンタッチ昇降操作部材１８２が下降操作されると、前記制御装置１００は、前記作業機３００が前記手動昇降操作部材１８１の操作位置によって画される下降位置まで下降するように前記下降用電磁弁３６０Ｄを作動させる。
即ち、本実施の形態においては、前記手動昇降操作部材１８１が下降位置設定部材としても作用するようになっている。
なお、図３中の符号１８２ａは前記ワンタッチ昇降操作部材の操作状態を検出するセンサであり、符号１８３ａは前記上昇位置設定部材１８３の操作位置を検出するセンサである。

前記作業機３００の左右方向の傾転は、前記作業車輌に備えられる手動傾斜操作部材１９１への操作によって行われる。

図３に示すように、前記作業車輌には、前記作業機３００の前記車輌本体１に対する相対傾斜位置を検出する相対傾斜センサ３１５ｂが備えられている。
例えば、前記傾斜油圧シリンダ４３０における前記傾斜ピストン４３２の伸縮長さを検出するストロークセンサが前記相対傾斜センサ３１５ｂとして好適に用いられる。

前記制御装置１００は、前記相対傾斜センサ３００ｂによって検出される前記作業機３００の傾斜状態が、センサ１９１ａによって検出される前記手動傾斜操作部材１９１の操作状態に応じたものとなるように、前記傾斜電磁比例弁４４０の作動制御を行う。

前記作業車輌は、前記作業機の実位置が目標位置に一致するように（所定の不感帯内に入るように）前記作業機の位置を変動させるアクチュエータを作動させる自動位置合わせ制御を実行するように構成されている。

本実施の形態に係る前記作業車輌は、前記自動位置合わせ制御として、自動耕深制御及び自動傾き制御を行えるように構成されている。

まず、自動耕深制御について説明する。
本実施の形態においては、前記作業車輌は、前記作業機３００としてロータリー耕耘機を備えている。
前記自動耕深制御は、前記作業機３００の実耕深位置を目標耕深位置に追従させるものである。

詳しくは、図３に示すように、前記作業車輌には、自動耕深制御選択部材１８５と、耕深位置設定部材１８６と、前記作業機の耕深位置を検出する耕深位置検出センサ３１１とが設けられる。

前記制御装置１００は、センサ１８５ａからの検出信号に基づき前記自動耕深制御選択部材１８５のＯＮ操作を認識すると自動耕深制御モードを起動する。
前記自動耕深制御モードは、前記耕深位置検出センサ３１１によって検出される前記作業機３００の実耕深位置と耕深位置設定部材１８６によって設定された目標耕深位置との間の偏差が所定の不感帯幅内に収まるように、前記昇降アクチュエータ３２０の作動制御を行う。

なお、図３中の符号１８６ａは前記耕深位置設定部材１８６の操作位置を検出するセンサである。
また、前記ロータリー耕耘機における耕耘上面カバーに対する耕耘リヤカバの回動角度を検出するリヤカバーセンサが、前記耕深位置検出センサ３１１として好適に用いられる。

前述の通り、本実施の形態においては、前記昇降アクチュエータ３２０は、昇降油圧シリンダ３３０と、前記上昇用電磁弁３６０Ｕ及び前記下降用電磁弁３６０Ｄを含むリフトバルブユニット３５０とを有している。

斯かる構成においては、前記上昇用電磁弁３６０Ｕ及び前記下降用電磁弁３６０Ｄに印可する制御電流値又は制御電圧値の大きさが前記昇降油圧シリンダ３３０の作動量に比例する。
従って、前記制御装置１００は、実耕深位置及び目標耕深位置の偏差の大きさに応じて、対応する電磁弁に印可すべき前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出し、算出された前記制御電流値又は前記制御電圧値を前記電磁弁に印可して、実耕深位置を目標耕深位置に対して所定の不感帯内に位置させる。

さらに、本実施の形態においては、実耕深位置をより迅速に目標耕深位置に対して所定の不感帯内に位置させる為に、前記制御装置１００は、前記偏差に角速度に応じた補正を加えて補正偏差を算出し、前記補正偏差に基づき前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出するように構成されている。

例えば、実耕深位置が目標耕深位置に対して上方へ「ａ１」だけ位置ズレしている場合において、角速度の方向が上向きであるとする。この場合には、角速度の大きさに応じた補正値を加算して得られる補正偏差に基づき前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出する。

これとは逆に、角速度の方向が下向きである場合には、角速度の大きさに応じた補正値を前記偏差「ａ１」から減算して得られる補正値に基づき前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出する。

なお、前記制御装置１００は、前記作業車輌に備えられる前記車輌本機１の角速度を検出する角速度センサ４５０（図３参照）からの検出信号によって角速度を認識する。

次に、自動傾き制御について説明する。
図３に示すように、前記作業車輌には、自動傾き制御選択部材１９５と、傾き設定ダイヤル等の傾き設定部材１９６と、前記作業機の左右方向の傾きを検出する傾斜センサ３１５とが備えられている。
なお、図３中の符号１９５ａは前記自動傾き制御選択部材１９５の操作状態を検出するセンサであり、符号１９６ａは前記傾き設定部材１９６の操作位置を検出するセンサである。

前記傾斜センサ３１５は、例えば、前記車輌本機１の左右傾斜角度を検出する本機傾斜センサ３１５ａと、前記相対傾斜センサ３１５ｂとを含み得る。
この場合、前記制御装置１００は、前記本機傾斜センサ３１５ａからの検出信号に基づく前記車輌本機１の傾斜角度と前記相対傾斜センサ３１５ｂからの検出信号に基づく前記車輌本機１に対する前記作業機３００の相対傾斜角度とによって、前記作業機３００の左右傾斜角度を認識する。

前記自動傾き制御は、前記車輌本機１の左右方向傾斜角度に拘わらず前記作業機３００の左右方向傾斜角度を水平状態に保持することを基準とする水平制御と、前記作業機３００の左右方向傾斜角度を前記車輌本機１に平行に保持することを基準とする傾斜地制御とを含み得る。

詳しくは、前記制御装置１００は、前記自動傾き制御選択部材１９５によって水平制御が選択されると水平制御モードを起動し、前記自動傾き制御選択部材１９５によって傾斜地制御が選択されると傾斜地制御モードを起動する。

前記水平制御モードは、前記傾斜センサ３１５によって検出される前記作業機３００の実傾きと水平状態を基準にした前記傾き設定部材１９６による設定傾斜角度によって画される目標傾きとの間の偏差が所定の不感帯幅内に収まるように、前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う。

前記傾斜地制御モードは、前記傾斜センサ３１５によって検出される前記作業機３００実傾きと前記車輌本機１に対する平行状態を基準にした前記傾き設定部材１９６による設定傾斜角度によって画される目標傾きとの間の偏差が所定の不感帯幅内に収まるように、前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う。

前述の通り、本実施の形態においては、前記傾斜アクチュエータ４２０は、前記傾斜油圧シリンダ４３０及び前記傾斜用電磁比例弁４４０を有している。

斯かる構成においては、前記電磁比例弁４４０に印可する制御電流値又は制御電圧値の大きさが前記傾斜油圧シリンダの作動量に比例する。
従って、前記制御装置１００は、実傾き及び目標傾きの間の角度偏差の大きさに応じて、前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出する。

さらに、本実施の形態においては、実傾きをより迅速に目標傾きに対して所定の不感帯幅内に位置させる為に、前記制御装置１００は、前記角度偏差に角速度に応じた補正を加えて補正角度偏差を算出し、前記補正角度偏差に基づき前記制御電流値又は前記制御電圧値を算出するように構成されている。

例えば、実傾き及び目標傾きの角度偏差が、左右方向一方側が上方に位置する方向に「ｂ１」であると仮定する。即ち、前記作業機３００の左右方向一方側が目標傾きに対して「ｂ１」だけ上方へ位置ズレしていると仮定する。

この場合において、前記角速度センサ４５０によって検出される角速度の方向が、左右方向一方側が上方へ移動する方向である場合には、前記制御装置１００は、実際の前記角度偏差「ｂ１」に角速度の大きさに応じた補正値を加算して補正角度偏差を算出し、前記補正角度偏差に基づき制御電流値又は制御電圧値を算出する。

これとは逆に、前記角速度センサ４５０によって検出される角速度の方向が、左右方向一方側が下方へ移動する方向である場合には、前記制御装置１００は、実際の前記角度偏差「ｂ１」から角速度の大きさに応じた補正値を減算して補正角度偏差を算出し、前記補正角度偏差に基づき制御電流値又は制御電圧値を算出する。

さらに、本実施の形態に係る前記作業車輌１は、自動位置合わせ制御の際に、不感帯可変制御及び標準・予測切換制御を行うように構成されている。
以下、自動傾き制御を行う場合を例に、不感帯可変制御及び標準・予測切換制御について説明する。

図６に、自動傾き制御のフローチャートを示す。
前記制御装置１００は、前記自動傾き制御選択部材１９５への人為操作に応じて、対応する自動傾き制御モード（水平制御モード又は傾斜地制御モード）を起動する。
なお、自動傾き制御モードは、前記自動傾き制御選択部材１９５への解除操作によって解除され得る。

前記自動傾き制御モードが起動されると、前記制御装置１００は、前記傾き設定部材１９６による設定値を読み込み（ステップＳ１）、前記本機傾斜センサ３１５ａ及び前記ストロークセンサ３１５ｂからの検出信号を読み込む（ステップＳ２）。

前記制御装置１００は、前記傾き設定部材１９６による設定値によって画される目標傾きと前記本機傾斜センサ３１５ａ及び前記ストロークセンサ３１５ｂからの検出信号に基づいて算出される実傾きとの偏差が所定の第１幅内に収まっているか否かを判断する（ステップＳ３）。

そして、前記制御装置１００は、前記作業機３００の実傾きが目標傾きに対して第１幅の不感帯内に入るように前記傾斜アクチュエータ４２０を作動させる。

前述の通り、本実施の形態においては、前記傾斜アクチュエータ４２０は前記傾斜油圧シリンダ４３０及び前記傾斜用電磁比例弁４４０を有している。
この場合、前記制御装置１００は前記傾斜用電磁比例弁４４０に対する制御電流又は制御電圧の大きさを調整することで前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う。

具体的には、ステップＳ３においてＮＯの場合、即ち、実傾き及び目標傾きの間の偏差が第１幅の不感帯内に収まっていない場合には、前記制御装置１００は、前記傾斜用電磁比例弁４４０に対して標準・予測切換制御ルーチンを実行する（ステップＳ１０）。

図７に、標準・予測切換制御ルーチンのフローチャートを示す。
前記標準・予測切換制御は、前記角速度センサ４５０からの実角速度を微分することによって得られる角加速度が所定の閾値以内の場合には、位置偏差（自動傾き制御においては角度偏差）と実角速度とに基づいて算出される標準制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う一方で、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、位置偏差（角度偏差）と予測角速度とに基づいて算出される予測制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行うように構成されている。

詳しくは、図７に示すように、標準・予測切換制御ルーチンが起動されると、前記制御装置１００は、前記角速度センサ４５０から検出信号を読み込み（ステップＳ１１０）、前記角速度センサ４５０から入力した角速度を微分して得られる角加速度が閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１１１）。

ステップＳ１１１でＹＥＳの場合、即ち、角加速度が閾値以下の場合には、前記制御装置１００は、前記傾き設定部材１９６によって設定されている目標角度及び前記傾斜センサ３１５によって検出される実角度の間の角度偏差と前記角速度センサ４５０によって検出された角速度とに基づき算出される標準制御信号を算出し（ステップＳ１１２）、この標準制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う（ステップＳ１１３）。

前述の通り、本実施の形態においては、前記傾斜アクチュエータ４２０は、前記傾斜油圧シリンダ４３０と、印可される制御電流値又は制御電圧値の大きさに応じて前記傾斜油圧シリンダ４３０に対する給排油量を変更する前記傾斜用電磁比例弁４４０とを有しており、前記傾斜用電磁比例弁４４０に印可される制御電流値又は制御電圧値の大きさに応じて、前記傾斜油圧シリンダ４３０の作動量が変化するようになっている。
従って、前記制御装置１００は、前記標準制御信号として、角度偏差に対して角速度の大きさに応じた補正を加えた補正角度偏差に基づき、制御電流値又は制御電圧値を算出する。

制御電流値又は制御電圧値の算出には、前記制御装置１００に記憶された関数を用いる態様の他に、角度偏差及び角速度の組み合わせによって画される作業機姿勢状態毎に予め制御電流値又は制御電圧値が記憶されてなる制御信号マップを用いる態様も含まれる。

図８に、角度偏差及び角速度の組み合わせによって画される作業機姿勢状態毎に制御電流値が割り当てられてなる制御信号マップの一例を示す。

図８に示す制御信号マップは、角度偏差θの大きさに基づいて区分けされた複数の角度偏差グレードと、角速度ωの大きさに基づいて区分けされた複数の角速度グレードと、角度偏差グレード及び角速度グレードの組み合わせによって画される作業機姿勢状態毎に定められた制御電流値とを有している。

なお、図８に示す制御信号マップにおける「＋（プラス）」は、前記傾斜油圧シリンダ４３０が伸張動作する方向（作業機３００の左右一方側が上昇する方向）を意味し、「−（マイナス）」は、前記傾斜油圧シリンダ４３０が短縮する方向（作業機３００の左右一方側が下降する方向）を意味する。

ステップＳ１１２における標準制御信号の算出に際し図８に示す制御信号マップを用いる場合には、前記制御装置１００は、ステップＳ１で読み込んだ前記傾き設定部材１９６による目標傾斜角度とステップＳ２で読み込んだ前記本機傾斜センサ３１５ａの検出信号及び前記ストロークセンサ３１５ｂの検出信号に基づく前記作業機３００の左右傾斜角度との間の角度偏差が属する角度偏差グレードと、ステップＳ１１０で読み込んだ前記角速度センサ４５０からの角速度が属する角速度グレードとによって画される作業機姿勢状態に割り当てられている値を、前記傾斜アクチュエータ４２０に送信すべき制御信号（前記傾斜用電磁比例弁４４０に印可すべき制御電流値）として抽出する。

具体的には、角度偏差θが「０．５」で、角速度ωが「１」であった場合には、前記制御装置１００は、角度偏差グレード「０＜θ≦＋１」と角速度グレード「０＜ω≦２」とによって画される作業状態姿勢に割り当てられている値「＋０．６」を制御信号として認識する。

一方、ステップＳ１１１でＮＯの場合、即ち、角加速度が閾値を超えている場合には、前記制御装置１００は、その際の角速度に前記角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、角度偏差と予測角速度とに基づいて予測制御信号を算出し（ステップＳ１２０）、この予測制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う（ステップＳ１１３）。

詳しくは、角加速度が角速度を増速する方向に閾値を超える場合には、予測角速度は実角速度を増速する側へ補正した値となり、角加速度が角速度を減速する方向に閾値を超える場合には、予測角速度は実角速度を減速する側へ補正した値となる。

斯かる構成によれば、前記作業機３００の動向を予測した状態の制御信号で前記傾斜アクチュエータ４２０を作動させることができ、前記作業機３００の実傾きをより迅速に目標傾きに一致させることができる。

ここで、制御信号マップを用いて制御信号を算出する場合において予測制御信号を算出する方法について図８を例に説明する。

角加速度が前記傾斜油圧シリンダ４３０の伸張方向への閾値を超える場合には、前記制御装置１００は、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ伸張方向側に位置する角速度グレードとによって画される作業機姿勢状態に割り当てられている制御電流値を予測制御信号として抽出する。

例えば、角度偏差θが「０．５」で且つ角速度ωが「１」であった場合において、角加速度が前記傾斜油圧シリンダ４３０の伸張方向への閾値を超える場合には、前記制御装置１００は、角度偏差グレード「０＜θ≦＋１」と角速度グレード「０＜ω≦２」より１グレードだけ傾斜油圧シリンダ伸張方向に位置する角速度グレード「２＜ω≦４」とによって画される作業状態姿勢に割り当てられている値「＋０．７」を予測制御信号として抽出する。

角加速度が前記傾斜油圧シリンダ４３０の短縮方向への閾値を超える場合には、前記制御装置１００は、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ短縮方向側に位置する角速度グレードとによって画される作業機姿勢状態に割り当てられている制御電流値を予測制御信号として抽出する。

例えば、角度偏差θが「０．５」で且つ角速度ωが「１」であった場合において、角加速度が前記傾斜油圧シリンダの短縮方向への閾値を超える場合には、前記制御装置１００は、角度偏差グレード「０＜θ≦＋１」と角速度グレード「０＜ω≦２」より１グレードだけ傾斜油圧シリンダ短縮方向に位置する角速度グレード「ω＝０」とによって画される作業状態姿勢に割り当てられている値「＋０．５」を予測制御信号として抽出する。

好ましくは、角加速度の傾斜油圧シリンダ短縮方向への閾値は傾斜油圧シリンダ伸張方向への閾値よりも大とすることができる。
斯かる構成によれば、前記作業機３００の重量に起因するシリンダ伸張動作及び短縮動作間の差異を考慮した状態で、前記作業機３００の実傾きを目標傾きに迅速に一致させることができる。

ステップＳ１０での標準・予測切換制御が完了すると、前記制御装置１００は、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ３で実傾きが目標傾きに対して第１幅の不感帯内に収まっているかを判断する。

ステップＳ３においてＹＥＳの場合、即ち、実傾き及び目標傾きの間の偏差が第１幅の不感帯内に収まっている場合には、前記制御装置１００は、不感帯幅を第１幅よりも大きい第２幅に変更する（ステップ２０）。

ステップ２０に後続するステップＳ２１において、前記制御装置１００は、実傾き及び目標傾きの間の偏差が第２幅の不感帯内に収まっているか否かを判断する。
なお、第２幅は第１幅より大きい為、ステップ２０からステップ２１へ移行する場合においては、ステップ２１での判断は必ずＹＥＳとなる。

ステップＳ２１においてＹＥＳの場合には、前記制御装置１００は、現在起動中の自動傾き制御モードの終了指令が入力されているか否かを判断する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２２においてＹＥＳの場合、即ち、前記自動傾き制御選択部材１９５によって自動傾き制御モード（水平制御モード又は傾斜地制御モード）の解除操作が行われた場合には、前記制御装置１００は、現在起動中の自動傾き制御モードを終了する。

一方、ステップＳ２２においてＮＯの場合には、前記制御装置１００は、前記傾き設定部材１９６が追加操作された否かを判断し（ステップＳ２３）、追加操作された場合には、前記傾き設定部材１９６の設定値を新たな目標傾きとして認識し（ステップＳ２４）、ステップＳ２５へ移行する。
前記傾き設定部材１９６が追加操作されていない場合（ステップＳ２３においてＮＯの場合）には、ステップＳ２４をスキップしてステップＳ２５へ移行する。

ステップＳ２５において、前記制御装置１００は、前記本機傾斜センサ３１５ａ及び前記ストロークセンサ３１５ｂからの検出信号を読み込んで、前記作業機３００の実傾きを確認し（ステップＳ２４）、ステップＳ２１へ戻る。

即ち、本実施の形態においては、実傾き及び目標傾きの間の偏差が、一旦、第１幅の不感帯内に収まって、不感帯幅が第１幅から第２幅に変更されると、前記偏差が第１幅を超えたとしても第２幅の不感帯幅内に収まっている限り、前記傾斜アクチュエータ４２０をその状態に保持する。

これに対し、ステップＳ２１においてＮＯの場合、即ち、実傾き及び目標傾きの間の偏差が、一旦、第１幅の不感帯内に収まった為に、不感帯幅を第１幅から第２幅に変更した後に、前記偏差が第２幅の不感帯幅を超えた場合には、前記制御装置１００は、不感帯幅を第２幅から第１幅に変更した上で（ステップＳ１１）、前記偏差の大きさに応じて前記傾斜アクチュエータ４２０に対して標準・予測切換制御ルーチンを行い（ステップＳ１０）、ステップＳ２へ戻る。

このように、本実施の形態においては、前記制御装置１００に不感帯幅として第１幅及び第１幅より大きな第２幅を記憶させておき、前記制御装置１００は、実傾き及び目標傾きの間の偏差が第１幅の不感帯内に収まるように前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行うと共に、前記偏差が、一旦、第１幅の不感帯幅内に収まると不感帯幅を第１幅から第２幅に変更し、前記偏差が第１幅を超えたとしても第２幅内に収まっている限りは前記傾斜アクチュエータ４２０をその状態に保持し、前記偏差が第２幅を超えると不感帯幅を第１幅に変更して前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行うように構成されている。

かかる構成を備えることにより、前記作業機３００がハンチング動作を行うことを有効に防止しつつ、前記作業機３００の実傾きを目標傾きに迅速且つ正確に追従させることができる。

さらに、前記作業機３００の実傾き及び目標傾き間の角度偏差が所定の不感帯幅を越えている際には、前記制御装置１００は、角加速度が所定の閾値以内の場合には、角度偏差と実角速度とに基づいて算出される標準制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行う一方で、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、角度偏差と予測角速度とに基づいて算出される予測制御信号を用いて前記傾斜アクチュエータ４２０の作動制御を行うように構成されている。

斯かる構成によれば、前記作業機３００の動向を予測した状態の制御信号で前記傾斜アクチュエータ４２０を作動させることができ、前記作業機３００の実傾きをより迅速に目標傾きに対して第１幅の不感帯内に収めることができる。

なお、本実施の形態においては、前記自動傾き制御の際に不感帯可変制御及び標準・予測切換制御が実行される構成を例に説明したが、当然ながら、これに代えて又は加えて、前記自動耕深制御の際に不感帯可変制御及び標準・予測切換制御が実行されるように構成することも可能である。

即ち、前記自動耕深制御モードは、前記耕深位置検出センサ３１１からの信号に基づく前記作業機３００の実耕深位置と前記耕深位置設定部材１８６によって設定される目標耕深位置との間の偏差が第１不感帯幅内に収まるように前記昇降アクチュエータ４２０に対して不感帯可変制御及び標準・予測切換制御を行い、前記偏差が第１幅の不感帯内に収まると不感帯の幅を第１幅より大きな第２幅に変更し、前記偏差が第１幅を超えたとしても第２幅内に収まっている限りは前記昇降アクチュエータ４２０をその時点での状態に保持し、前記偏差が第２幅の不感帯を超えると不感帯を第１幅に変更して前記昇降アクチュエータ４２０に対して不感帯可変制御及び標準・予測切換制御を行うように構成され得る。

１車輌本機
１００制御装置
１８６耕深位置設定部材（位置設定部材）
１９６傾き設定部材（位置設定部材）
３００作業機
３１１耕深位置検出センサ（位置検出部材）
３１５傾斜センサ（位置検出部材）
３１５ａ本機傾斜センサ
３１５ｂストロークセンサ
３２０昇降アクチュエータ
３３０昇降油圧シリンダ
４２０傾斜アクチュエータ
４３０傾斜油圧シリンダ
４４０傾斜用電磁比例弁
４５０角速度センサ

Claims

車輌本機と、前記車輌本機に相対移動可能に連結された作業機と、前記作業機を前記車輌本機に対して相対移動させるアクチュエータと、前記作業機の目標位置を設定する位置設定部材と、前記作業機の実位置を検出する位置検出部材と、前記車輌本機の角速度を検出する角速度センサと、前記位置検出部材によって検出される前記作業機の実位置及び前記位置設定部材によって設定される目標位置の間の位置偏差が所定幅の不感帯内に入るように前記アクチュエータの作動制御を行う制御装置とを備えた作業車輌であって、
前記制御装置は、初期設定においては前記不感帯の所定幅として第１幅を用い、前記位置偏差が第１幅内に入ると前記不感帯の所定幅を第１幅より大きい第２幅に変更し、前記位置偏差が第２幅の不感帯から外れると前記不感帯の所定幅を第１幅に変更する不感帯可変制御を行い、さらに、前記アクチュエータの作動制御として、前記角速度センサからの実角速度を微分することによって得られる角加速度が所定の閾値以内の場合には、位置偏差と実角速度とに基づいて算出される標準制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させ、且つ、角加速度が所定の閾値を超える場合には、実角速度に対して角加速度の大きさに応じた補正を加えた予測角速度を算出し、位置偏差と予測角速度とに基づいて算出される予測制御信号を用いて前記アクチュエータを作動させる標準・予測切換制御を行うことを特徴とする作業車輌。
前記アクチュエータは、伸縮動作に応じて前記作業機を前記車輌本機に対して左右方向に傾動させる傾斜油圧シリンダを有し、
前記位置検出部材は、前記車輌本機の左右傾斜角度を検出する本機傾斜センサと、前記傾斜油圧シリンダの伸縮長さを検出するストロークセンサとを有し、
前記位置設定部材は、前記作業機の左右傾斜角度を設定する傾き設定部材を有し、
前記制御装置は、前記本機傾斜センサ及び前記ストロークセンサからの信号に基づく前記作業機の実傾斜角度を前記実位置とし且つ前記傾き設定部材によって設定される目標傾斜角度を前記目標位置として前記傾斜油圧シリンダを作動させる自動傾き制御を行う際に、前記不感帯可変制御及び前記標準・予測切換制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の作業車輌。
前記アクチュエータは、前記傾斜油圧シリンダに対して作動油を給排する給排ラインに介挿された電磁比例弁であって、印可される制御電流値又は制御電圧値の大きさに応じて前記傾斜油圧シリンダに対して給排される作動油の流量を変更可能な電磁比例弁を有し、
前記制御装置には、実傾斜角度及び目標傾斜角度の間の角度偏差の大きさに基づいて区分けされた複数の角度偏差グレードと、角速度の大きさに基づいて区分けされた複数の角速度グレードと、角度偏差グレード及び角速度グレードの組み合わせによって画される作業機姿勢状態毎に定められた制御電流値又は制御電圧値とを含む制御信号マップが記憶され、
前記標準・予測切換制御は、角加速度が所定の閾値内の場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可し、角加速度が前記傾斜油圧シリンダの伸張方向への閾値を超える場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ伸張方向側に位置する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可し、角加速度が前記傾斜油圧シリンダの短縮方向への閾値を超える場合には、その時点の角度偏差が属する角度偏差グレードとその時点の実角速度が属する角速度グレードより１グレードだけ傾斜油圧シリンダ短縮方向側に位置する角速度グレードとによって決定される作業機姿勢状態の制御電流値又は制御電圧値を前記電磁比例弁に印可するものとされていることを特徴とする請求項２に記載の作業車輌。
角加速度の傾斜油圧シリンダ短縮方向への閾値は傾斜油圧シリンダ伸張方向への閾値よりも大とされていることを特徴とする請求項３に記載の作業車輌。
前記作業機はロータリー耕耘機とされ、
前記アクチュエータは、伸縮動作に応じて前記作業機を前記車輌本機に対して昇降させる昇降油圧シリンダを有し、
前記位置検出部材は、前記作業機の耕深位置を検出する耕深位置検出センサを有し、
前記位置設定部材は、前記作業機の耕深位置を設定する耕深位置設定部材を有し、
前記制御装置は、前記耕深位置検出センサからの信号に基づく前記作業機の耕深位置を前記実位置とし且つ前記耕深位置設定部材によって設定される耕深位置を前記目標位置として前記昇降油圧シリンダを作動させる自動耕深制御を行う際に、前記不感帯可変制御及び前記標準・予測切換制御を実行するを実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の作業車輌。