JP2023074116A - 作業車両、および作業車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速旋回時の走行安定性を向上させる。【解決手段】作業車両は、車両本体と、前記車両本体を走行させる走行装置と、前記車両本体の重心の高さを変化させる調整装置と、旋回中に前記車両本体の旋回半径および角速度の少なくとも一方に応じて前記重心の高さを維持または低下させるように前記調整装置を制御する制御装置と、を備える。【選択図】図１０

Description

本開示は、作業車両、および作業車両の制御装置に関する。

トラクタ等の農業用の作業車両において、通常の旋回時よりも小さい旋回半径で旋回する機能を備えた機種がある。例えば、前輪が一定の角度以上に操舵された場合に、外側の前輪の回転速度を左右の後輪の回転速度よりも高くすることによって旋回半径を小さくする前輪増速装置を備えた作業車両が普及している。そのような作業車両は、圃場表面の土の荒れを抑えながら滑らかに旋回することができる。特許文献１は、そのような前輪増速装置を備えた作業車両の例を開示している。

一方、走行時の振動や衝撃を吸収し、乗り心地を向上させるために、車体前部にサスペンション機構を備えた作業車両も普及している。車体前部に設けられるサスペンション機構は「フロントサスペンション」と呼ばれる。トラクタなどの作業車両においては、荷重の変化が大きいことから、十分なサスペンションストロークを確保するため、油圧式のフロントサスペンションが一般的に使用されている。特許文献２は、油圧式のフロントサスペンションを備えた作業車両の例を開示している。

特許文献３は、トラック等の車両が急旋回中に横転することを適切に防止するためのサスペンション制御装置を開示している。特許文献３に開示された車両は、車高を調整可能な一対のサスペンションを備える。サスペンション制御装置は、走行中の車両の操舵角および操舵角速度に基づいて、直後の車両の旋回半径が所定値よりも小さくなると推定される場合に、車両の旋回外側の車高を高くするようにサスペンションを制御する。これにより、急旋回中に車両が横転することを適切に防止できることが特許文献３に記載されている。

特開２０１７－１３４４７１号公報 特開２０１２－２２４３３８号公報 特開２０２１－１７１５０号公報

作業車両が小さい旋回半径または高い速度で旋回する場合、旋回の外方向に強い遠心力が働く。その結果、作業車両の傾きが大きくなり、乗り心地が悪化したり、バランスを崩したりする可能性がある。

本開示は、作業車両が小さい旋回半径または高い速度で旋回するときの傾きを抑制し、より安定した旋回を可能にする技術を提供する。

本開示の一態様による作業車両は、車両本体と、前記車両本体を走行させる走行装置と、前記車両本体の重心の高さを変化させる調整装置と、旋回中に前記車両本体の旋回半径および角速度の少なくとも一方に応じて前記重心の高さを維持または低下させるように前記調整装置を制御する制御装置と、を備える。

本開示の他の態様による制御装置は、車両本体と、前記車両本体を走行させる走行装置と、前記車両本体の重心の高さを変化させる調整装置と、を備える作業車両を制御する。前記制御装置は、１つ以上のプロセッサと、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラムを格納する１つ以上のメモリと、を備える。前記プロセッサは、旋回中に前記車両本体の旋回半径および角速度の少なくとも一方に関する情報を取得し、前記情報に応じて前記重心の高さを維持または低下させるように前記調整装置を制御する。

本開示の包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、もしくはコンピュータが読み取り可能な非一時的記憶媒体、またはこれらの任意の組み合わせによって実現され得る。コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、揮発性の記憶媒体を含んでいてもよいし、不揮発性の記憶媒体を含んでいてもよい。装置は、複数の装置で構成されていてもよい。装置が２つ以上の装置で構成される場合、当該２つ以上の装置は、１つの機器内に配置されてもよいし、分離した２つ以上の機器内に分かれて配置されていてもよい。

本開示の実施形態によれば、作業車両の旋回時の傾きを抑制し、旋回の安定性を向上させることができる。

本開示の例示的な実施形態における作業車両の外観の例を示す斜視図である。 作業車両、および作業車両に連結されたインプルメント（作業機）の例を模式的に示す側面図である。 作業車両が小旋回を行っているときに遠心力が強く働くことを模式的に示す図である。 作業車両が小旋回を行っているときに遠心力が強く働くことを模式的に示す図である。 旋回半径が小さい場合に、車両本体の重心を下げることによる効果を模式的に示す図である。 サスペンション装置の構成の概略を示す概念図である。 サスペンション装置の構造の具体例を示す側面図である。 油圧回路の概略構成を示す図である。 フロントサスペンション制御システムの構成例を示すブロック図である。 ＥＣＵのハードウェア構成を示すブロック図である。 キャビンの内部に設けられる操作端末および操作スイッチ群の例を示す模式図である。 ストロークセンサの出力電圧と、サスペンションのストローク長との関係の一例を示す図である。 ストローク長の時間変化の一例を示すグラフである。 ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵの動作の他の例を示すフローチャートである。 ＥＣＵの動作のさらに他の例を示すフローチャートである。 ＥＣＵがＩＭＵから出力される信号に基づいてフロントサスペンションを制御する構成の例を示すブロック図である。 作業車両のヨーイングの角速度に基づく車高制御の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施形態を説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略することがある。例えば、既によく知られた事項の詳細な説明および実質的に同一の構成に関する重複する説明を省略することがある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の説明において、同一または類似の機能を有する構成要素については、同一の参照符号を付している。

以下の実施形態は例示であり、本開示の技術は以下の実施形態に限定されない。例えば、以下の実施形態で示される数値、形状、材料、ステップ、ステップの順序などは、あくまでも一例であり、技術的に矛盾が生じない限りにおいて種々の改変が可能である。また、一の態様と他の態様とを組み合わせることが可能である。

以下、一例として、作業車両がトラクタである場合の実施形態を説明する。本開示の技術は、トラクタに限らず、例えば、田植機、コンバイン、乗用管理機、乗用芝刈り機などの他の種類の農業機械にも適用することができる。本開示の技術は、さらに、建設作業車または除雪車などの、農業以外の用途で使用される作業車両にも適用することができる。

図１は、本開示の例示的な実施形態における作業車両１００の外観の例を示す斜視図である。本実施形態における作業車両１００は、圃場（例えば、畑、果樹園、水田等）で農作業に使用されるトラクタである。図２は、作業車両１００、および作業車両１００に連結されたインプルメント（作業機）３００の例を模式的に示す側面図である。

図２に示すように、作業車両１００は、車両本体１０１と、原動機（エンジン）１０２と、変速装置（トランスミッション）１０３と、車両本体１０１を走行させる走行装置１０４と、車両本体１０１の重心の高さを変化させる調整装置１１０とを備える。車両本体１０１には、キャビン１０５が設けられている。走行装置１０４は、４つの車輪（一対の前輪１０４Ｆおよび一対の後輪１０４Ｒ）と、４つの車輪を回転させる車軸、および各車輪の制動を行う制動装置を含む。キャビン１０５の内部には、運転席１０７、操舵装置１０６、操作端末２００、および操作のためのスイッチ群が設けられている。作業車両１００は、前輪１０４Ｆおよび後輪１０４Ｒの全てを駆動輪とする四輪駆動（４Ｗ）モードと、前輪１０４Ｆまたは後輪１０４Ｒを駆動輪とする二輪駆動（２Ｗ）モードとを切り替えることができる。

原動機１０２は、例えばディーゼルエンジンであり得る。ディーゼルエンジンに代えて電動モータが使用されてもよい。変速装置１０３は、変速によって作業車両１００の推進力および移動速度を変化させることができる。変速装置１０３は、作業車両１００の前進と後進とを切り換えることもできる。

操舵装置１０６は、ステアリングホイールと、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、ステアリングホイールによる操舵を補助するパワーステアリング装置とを含む。前輪１０４Ｆは操舵輪であり、その切れ角（「舵角」または「操舵角」とも称する。）を変化させることにより、作業車両１００の走行方向を変化させることができる。前輪１０４Ｆの舵角は、ステアリングホイールを操作することによって変化させることができる。パワーステアリング装置は、前輪１０４Ｆの舵角を変化させるための補助力を供給する油圧装置または電動モータを含む。作業車両１００は自動操舵の機能を備えていてもよい。自動操舵が行われるときには、作業車両１００内に配置された制御装置からの制御により、油圧装置または電動モータの力によって前輪１０４Ｆの舵角が自動で調整される。

車両本体１０１の後部には、連結装置１０８が設けられている。連結装置１０８は、例えば３点支持装置（「３点リンク」または「３点ヒッチ」とも称する。）、ＰＴＯ（Power Take Off）軸、ユニバーサルジョイント、および通信ケーブルを含み得る。連結装置１０８によってインプルメント３００を作業車両１００に着脱することができる。連結装置１０８は、例えば油圧装置によって３点リンクを昇降させ、インプルメント３００の位置または姿勢を変化させることができる。また、ユニバーサルジョイントを介して作業車両１００からインプルメント３００に動力を送ることができる。作業車両１００は、インプルメント３００を引きながら、インプルメント３００に所定の作業を実行させることができる。連結装置は、車両本体１０１の前方に設けられていてもよい。その場合、作業車両１００の前方にインプルメントを接続することができる。

図２に示すインプルメント３００は、ロータリ耕耘機であるが、インプルメント３００はロータリ耕耘機に限定されない。例えば、モーア（草刈機）、シーダ（播種機）、スプレッダ（施肥機）、レーキ作業機、ベーラ（集草機）、ハーベスタ（収穫機）、スプレイヤ、またはハローなどの、任意の作業機を作業車両１００に接続して使用することができる。作業車両１００は、インプルメント３００を装着しない状態で走行してもよい。

走行装置１０４は、旋回時に外側の前輪１０４Ｆを内側の前輪１０４Ｆおよび左右の後輪１０４Ｒよりも高速で回転させ、旋回半径を小さくする前輪増速装置を備え得る。前輪増速装置は、例えば、運転者がステアリングホイールを大きく回すことによって前輪１０４Ｆの舵角が一定の角度以上になったときに、前輪１０４Ｆを増速させる。前輪増速装置は、外側の前輪１０４Ｆの回転速度を、外側の後輪１０４Ｒの回転速度の例えば１．５倍から２．５倍程度に増加させることにより、作業車両１００の旋回半径を小さくすることができる。これにより、小さいスペースで圃場表面の土の荒れを抑制しながらスムーズに旋回することができる。このような旋回を、本明細書において「倍速ターン（bi-speed turn）」と称することがある。前輪増速装置が前輪１０４Ｆを増速させるとき、内側の後輪１０４Ｒを自動で制動する制御が行われてもよい。前輪１０４Ｆの増速に加えて、内側の後輪１０４Ｒを制動することにより、旋回半径をさらに小さくすることができる。前輪増速機能の有効／無効、旋回時の前輪１０４Ｆの増速の程度、旋回時の後輪１０４Ｒの制動の有無および制動の程度は、運転者がキャビン１０５内の操作端末２００またはスイッチ群を操作することによって設定され得る。

倍速ターンは小回りが利く一方、同じ車速で倍速ターンを行わずに旋回する場合と比較して遠心力が強く働く。強い遠心力を受けることによって旋回時に車体が傾き、乗り心地が悪化したり、バランスを崩したりする可能性がある。

図３および図４は、作業車両１００が倍速ターンによる小旋回を行っているときに遠心力が強く働くことを模式的に示す図である。図３において、実線の曲線矢印（ａ）は通常の旋回時の作業車両１００の軌跡の例を示し、破線の曲線矢印（ｂ）は倍速ターンによる小旋回時の作業車両１００の軌跡の例を示している。実線の直線矢印は通常の旋回時における遠心力を示し、破線の直線矢印は小旋回時における遠心力を示している。速度ｖ、半径ｒ（角速度ｖ／ｒ）の円運動を行う質量ｍの物体には、円運動の外向きにｍｖ^２／ｒの大きさの遠心力が働く。したがって、旋回する作業車両１００には、旋回の外向きに、速度の２乗および重量にほぼ比例し、旋回半径に反比例する遠心力が働く。このため、車速が同一であっても、小旋回時には、通常の旋回時よりも大きい遠心力が働く。これにより、図４に示すように、小旋回時（ｂ）には、通常の旋回時（ａ）よりも車体が傾き、バランスを崩しやすい。特に、作業車両１００の重心が高い場合や、作業車両１００の左右の車輪の間隔（トレッド）が狭い場合には、遠心力による車体の傾きが大きくなり易い。この課題は、倍速ターンが行われる場合に限らず、小さい旋回半径または高い速度（すなわち高い角速度）で旋回する場合に共通して生じ得る。

本実施形態では、小旋回時における車体の傾きを抑制し、安定した旋回を実現するために、作業車両１００は、車両本体１０１の重心の高さを変化させる調整装置１１０を備える。ここで「高さ」は、作業車両１００が走行する地面からの高さ（すなわち距離）を意味する。調整装置１１０は、例えば、車両本体１０１の前部の高さを変化させるサスペンション装置を含み得る。図２に示す例では、調整装置１１０は、車両本体１０１の前方下部に設けられる油圧式のサスペンション装置を含む。このようなサスペンション装置を制御することにより、車両本体１０１の重心の高さを調整することができる。調整装置１１０は、車両本体１０１の前部に設けられるサスペンション装置に限らず、他の機構によって車両本体１０１の重心を調整するように構成されていてもよい。例えば、車両本体１０１の前部および後部の両方にサスペンション機構が設けられてもよい。あるいは、車両本体１０１の底部、前部、側部、または後部等の所定の位置に設けられたウエイトを上下に移動させる機構によって調整装置１１０が実現されてもよい。

調整装置１１０は、作業車両１００が備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの制御装置によって制御される。制御装置は、旋回中に車両本体１０１の旋回半径および角速度の少なくとも一方に応じて、車両本体１０１の重心の高さを維持または低下させるように調整装置１１０を制御する。例えば、制御装置は、旋回中に旋回半径が基準半径よりも小さい小旋回状態になり、かつ車両本体１０１の重心の高さが基準高さよりも高い場合に重心を低下させるように調整装置１１０を制御する。小旋回状態になった場合でも、重心の高さが基準高さ以下である場合には、制御装置は、重心を下げずにその高さを維持する。例えば、旋回開始時点で既に車両本体１０１の重心が制御可能な範囲における最低の高さに近い場合には、制御装置は、その重心の高さを維持する。

図５は、旋回半径が小さい場合（すなわち角速度が高い場合）に、車両本体１０１の重心を下げることによる効果を模式的に示す図である。図５の左側は、重心の制御が行われない場合における旋回時の作業車両１００の例を示している。図５の右側は、本実施形態における重心の制御が行われる場合における旋回時の作業車両１００の例を示している。図５の右側に示すように、重心を下げることにより、遠心力に起因する作業車両１００の傾きが抑制される。これにより、小旋回時における作業車両１００の安定性を向上させることができる。

前述のように、走行装置１０４は、前輪増速装置を備え得る。その場合、走行装置１０４は、旋回時に外側の前輪１０４Ｆの回転速度を２つの後輪１０４Ｒの回転速度よりも高くすることによって旋回半径を基準半径よりも小さくする小旋回モードで動作することができる。この小旋回モードによる旋回は、前述の「倍速ターン」に該当する。制御装置は、走行装置１０４を制御する第１制御回路と、調整装置１１０を制御する第２制御回路とを含み得る。第１制御回路は、ステアリングホイールの回転角または前輪１０４Ｆの舵角が基準角度を越えた場合に、小旋回モードで走行装置１０４を動作させる。第２制御回路は、車両本体１０１の重心の高さが基準高さよりも高い状態で小旋回モードが開始されるときに調整装置１１０に車両本体１０１の重心を低下させる。そのような構成によれば、第２制御回路は、第１制御回路から出力された小旋回モードの開始を示す信号に応答して、調整装置１１０に車両本体１０１の重心を低下させることができる。これにより、小旋回状態を検出するセンサを別途設けることなく、重心の調整を行うことができる。

走行装置１０４は、小旋回モードにおいて、２つの後輪１０４Ｒのうちの内側の後輪を自動で制動する機能を有していてもよい。その場合、第１制御回路は、内側の後輪の制動の有無または強さを制御するように構成され得る。第２制御回路は、制動の有無または強さに応じて、重心の低下量および基準高さの少なくとも一方を変化させてもよい。内側の後輪１０４Ｒが制動されると、旋回半径がさらに小さくなるため、遠心力がさらに大きくなる。このため、内側の後輪１０４Ｒの制動を伴う小旋回が行われる場合、制動を伴わない小旋回が行われる場合よりも、重心を低下させる条件を緩和してもよい。

制御装置は、倍速ターンが有効でないとき、または作業車両１００が倍速ターンの機能を有していない場合においても、上記のような重心の制御を行ってもよい。作業車両１００は、例えば慣性計測装置（ＩＭＵ）等の、車両本体１０１の角速度を計測することが可能な角速度センサを備え得る。その場合、制御装置は、角速度センサによって計測された車両本体１０１のヨーイング（すなわち、車両の上下方向の軸の周りの回転運動）の角速度が閾値以上になり、かつ重心の高さが基準高さよりも高いとき、調整装置１１０に重心を低下させてもよい。そのような構成によれば、倍速ターンが有効でない場合、または作業車両１００が倍速ターンの機能を備えていない場合においても、角速度センサの計測結果に基づいて重心の調整を行うことができる。

制御装置は、重心の低下量および基準高さの少なくとも一方を、旋回半径、角速度、および作業車両の重量の少なくとも１つに応じて変化させてもよい。制御装置はまた、基準半径を、作業車両１００の速度および重量の少なくとも一方に応じて変化させてもよい。遠心力の大きさは、旋回半径、作業車両１００の速度、作業車両１００の角速度、および作業車両１００の重量に依存する。このため、制御装置は、これらの条件に応じて、重心の低下量、基準高さ、基準半径の少なくとも１つを変化させてもよい。例えば、制御装置は、旋回半径が小さいほど（もしくは角速度が高いほど）、または重量が大きいほど、重心の低下量を大きくしたり、基準高さを低くしたりしてもよい。制御装置はまた、作業車両１００の速度が高いほど、または重量が大きいほど、基準半径を大きくしてもよい。

制御装置は、重心の低下量、基準高さ、および基準半径の少なくとも１つを、作業車両１００に連結されたインプルメント３００の種類またはインプルメント３００の有無に応じて変化させてもよい。インプルメント３００が装着されると、作業車両１００とインプルメント３００とを合わせた系の重心が、作業車両１００単体の重心よりも上昇するなどして、傾きやすくなる場合がある。このため、制御装置は、インプルメント３００が装着されている場合には、インプルメント３００が装着されていない場合よりも、重心の低下量を大きくしたり、基準高さを低くしたり、基準半径を大きくしてもよい。

図２に示す例のように、調整装置１１０がサスペンション装置を含む場合、制御装置は、サスペンション装置を制御することによって重心の高さを変化させる。以下、サスペンション装置の構成例および制御の例を説明する。

図６は、サスペンション装置の構成の概略を示す概念図である。このサスペンション装置は、油圧を利用して車両本体１０１の前部にある前車軸フレーム１１１の高さを変化させることができる。図６には、制御装置の一例として、ＥＣＵ５１０が例示されている。ＥＣＵ５１０は、図示される位置に限定されず、任意の位置に配置され得る。この例における走行装置は、２つの前輪１０４Ｆをそれぞれ支持する２つの支持体１０９を備えている。サスペンション装置は、左右の前輪１０４Ｆの付近に設けられた２つの油圧サスペンションシリンダ４４１と、２つの油圧サスペンションシリンダ４４１に接続された油圧回路４００とを含む。図６には、左右のうちの左側の前輪１０４Ｆ、支持体１０９、およびサスペンションシリンダ４４１が例示されている。支持体１０９は、支軸１１３の周りに上下に揺動できるように、その一端が前車軸フレーム１１１に取り付けられている。サスペンションシリンダ４４１は、支持体１０９の一部分と前車軸フレーム１１１とを接続する。油圧回路４００は、各サスペンションシリンダ４４１に供給される作動油の量および圧力を調整する。ＥＣＵ５１０は、油圧回路４００を制御することによってサスペンションシリンダ４４１の伸縮動作を制御する。

前車軸フレーム１１１および支持体１０９には、サスペンションシリンダ４４１の伸縮状態を検出するストロークセンサ４４２が取り付けられている。図６に示すストロークセンサ４４２は、回転変位型ポテンショメータである。ストロークセンサ４４２は、サスペンションシリンダ４４１のストローク長に応じた信号を出力する。ＥＣＵ５１０は、ストロークセンサ４４２から出力された信号に基づいてサスペンションシリンダ４４１のストローク長を計算する。ＥＣＵ５１０は、計算結果に応じて油圧回路４００における各制御弁を制御することにより、ストローク長を所望の長さに調整することができる。

図７は、サスペンション装置の構造のより具体的な例を示す側面図である。支持体１０９の後端は、前車軸フレーム１１１の下部にある、車両進行方向に向かって左右方向に延びる支軸１１３によって支持されている。支持体１０９は、支軸１１３の周りに揺動できるように支持されている。支持体１０９の前方上部に、前車軸１１４が配置されている。前車軸１１４には、ユニバーサルジョイント等を介して走行駆動力を伝える伝動系が接続されている。前車軸１１４に前輪１０４Ｆが取り付けられる。

支持体１０９の前端の左右２箇所と前車軸フレーム１１１の前部２箇所との間に２本の油圧サスペンションシリンダ４４１がそれぞれ接続されている。２本のサスペンションシリンダ４４１は、前輪１０４Ｆの上下動に連動して伸縮するようにＥＣＵ５１０によって制御される。各サスペンションシリンダ４４１には、油圧回路４００から作動油が供給される。ＥＣＵ５１０が作動油の給排を制御することによって各サスペンションシリンダ４４１はバネとして機能する。これにより、走行時の衝撃を吸収し、乗り心地を向上させることができる。

図８は、油圧回路４００の概略構成の例を示す図である。サスペンションシリンダ４４１は、ピストンロッドを下方に突出させた姿勢で配置される。サスペンションシリンダ４４１は、ヘッド側油室４４１ａとロッド側油室４４１ｂとを備える。上側のヘッド側油室４４１ａには第１油路４１３が接続されている。下側のロッド側油室４４１ｂには第２油路４１４が接続されている。

第１油路４１３には、ヘッド側アキュムレータ４０６が、パイロット操作型のダブルチェックバルブ４１１を介して接続されている。ヘッド側アキュムレータ４０６とダブルチェックバルブ４１１とを結ぶ油路に、パイロット操作型の可変オリフィス４０９が設けられている。ダブルチェックバルブ４１１と第１油路４１３との間の油路に、圧力センサ４１２が接続されている。第２油路４１４には、ロッド側アキュムレータ４０７が接続されている。

アキュムレータ４０６、４０７の内部には窒素などのガスが封入されており、接続されている油路の圧力が増加するとガスが圧縮し、油路の圧力が減少するとガスが膨張する。この作用により、各サスペンションシリンダ４４１にバネの性質が付与される。

可変オリフィス４０９は、オリフィス径の異なる３つの位置を有する。パイロット圧の制御によって可変オリフィス４０９を操作する２つの切換制御弁４２４、４２５が設けられている。可変オリフィス４０９は、ヘッド側アキュムレータ４０６に給排される作動油の流れを調整することで、サスペンションの硬さ（バネ定数に相当）を変化させることができる。ＥＣＵ５１０が切換制御弁４２４、４２５におけるソレノイド４０４、４０５を駆動することにより、可変オリフィス４０９の口径を大、中、小の３段階に切り替えることができる。これにより、サスペンションシリンダ４４１の減衰力を３段階に切り替えることができる。ＥＣＵ５１０がソレノイド４０４、４０５の両方をＯＦＦにした場合、口径が「大」の中央の位置が油路に挿入され、減衰力は最小になる。ＥＣＵ５１０がソレノイド４０４をＯＮにした場合、口径が「中」の左側の位置が油路に挿入され、減衰力は中程度になる。ＥＣＵ５１０がソレノイド４０５をＯＮにした場合、口径が「小」の右側の位置が油路に挿入され、減衰力は最大になる。

油圧回路４００は、ダブルチェックバルブ４１１にパイロット圧を作用させる開閉制御弁４２３をさらに備える。開閉制御弁４２３によるパイロット圧の制御により、ダブルチェックバルブ４１１が遮断状態と開放状態とに切り換えられる。ＥＣＵ５１０は、開閉制御弁４２３のソレノイド４０３を駆動することにより、ダブルチェックバルブ４１１にパイロット圧を作用させ、ダブルチェックバルブ４１１を開放することができる。ダブルチェックバルブ４１１が開放されると、ヘッド側油室４４１ａとヘッド側アキュムレータ４０６との間で作動油が流れ、サスペンションの機能が有効になる。この状態を本明細書において「サスオン」と称することがある。反対に、ダブルチェックバルブ４１１が遮断状態になると、ヘッド側油室４４１ａとヘッド側アキュムレータ４０６との間の作動油の流れが阻止される。これにより、サスペンションが固定される。この状態を本明細書において「サスロック」と称することがある。

原動機１０２（エンジン）によって駆動される油圧ポンプ４２０からの作動油は、パイロット操作型の主制御弁４２１に供給される。油圧ポンプ４２０と主制御弁４２１との間の油路には、リリーフバルブ４２６が接続されている。リリーフバルブ４２６は、作動油の圧力が予め設定された上限値に達すると開放され、作動油の一部をタンク４３０に戻すことで作動油の圧力の過度の上昇を抑制する。

主制御弁４２１は、第１油路４１３に作動油を供給してシリンダ４４１を伸ばして車高を上昇させる上昇位置と、第２油路４１４に作動油を供給してシリンダ４４１を縮ませて車高を下降させる下降位置と、シリンダ４４１への作動油の給排を行わない中立位置とを有する４ポート３位置方向制御弁である。主制御弁４２１にパイロット圧を作用させて操作する２つの操作弁４３１、４３２が設けられている。第１油路４１３には、パイロット操作型のチェックバルブ４１５と、絞り部４１７とが接続されている。第２油路４１４には、パイロット操作型のチェックバルブ４１６と作動油圧によって開閉するチェックバルブ４１８と、絞り部４１９とが接続されている。チェックバルブ４１８とチェックバルブ４１６との間の油路に、リリーフバルブ４２７が接続されている。

ＥＣＵ５１０が操作弁４３１、４３２におけるソレノイド４０１、４０２を駆動することにより、シリンダ４４１の上昇および下降を制御することができる。ＥＣＵ５１０がソレノイド４０１をＯＮにすると、パイロット圧により、主制御弁４２１が上昇位置に切り替えられ、ポンプ４２０からヘッド側油室４４１ａに作動油が供給される。これにより、シリンダ４４１が伸び、車両本体１０１の重心を上昇させることができる。一方、ＥＣＵ５１０がソレノイド４０２をＯＮにすると、パイロット圧により、主制御弁４２１が下降位置に切り替えられ、ポンプ４２０からロッド側油室４４１ｂに作動油が供給される。これにより、シリンダ４４１が縮み、車両本体１０１の重心を下降させることができる。ＥＣＵ５１０がソレノイド４０１、４０２の両方をＯＦＦにすると、主制御弁４２１が中立位置に切り換えられる。この状態では、シリンダ４４１は、チェックバルブ４１５、４１６によってポンプ４２０およびタンク４３０と切り離されている。この状態で、ＥＣＵ５１０がソレノイド４０３をＯＮにすると、アキュムレータ４０６、４０７とシリンダ４４１とが結合され、シリンダ４４１がバネとして作用し、前輪１０４Ｆの上下動に連動して伸縮する。また、ヘッド側油室４４１ａとヘッド側アキュムレータ４０６との間の油路が可変オリフィス４０９によって絞られることで作動油の移動速度が規制され、シリンダ４４１がダンパーとして機能する。

図９は、本実施形態におけるフロントサスペンション制御システム５００の構成例を示すブロック図である。制御システム５００は、フロントサスペンションＥＣＵ５１０と、エンジンＥＣＵ５２０と、メインＥＣＵ５３０とを含む。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、フロントサスペンションの動作を制御する。エンジンＥＣＵ５２０は、エンジンの動作を制御する。メインＥＣＵ５３０は、作業車両１００の全体の動作を制御する。

ＥＣＵ５１０、５２０、５３０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などのビークルバス規格に従って、相互に通信することができる。図９において、ＥＣＵ５１０、５２０、５３０のそれぞれは、個別のブロックとして示されているが、これらのそれぞれの機能が、複数のＥＣＵに分散されていてもよい。また、ＥＣＵ５１０、５２０、５３０の一部または全部の機能を統合した車載コンピュータが設けられていてもよい。制御システム５００は、ＥＣＵ５１０、５２０、５３０以外のＥＣＵを備えていてもよく、機能に応じて任意の個数のＥＣＵが設けられ得る。各ＥＣＵは、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のメモリとを含む制御回路を備える。プロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することによって動作する。本実施形態において、メインＥＣＵ５３０は、前述の第１制御回路の機能を有し、フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、前述の第２制御回路の機能を有する。したがって、本実施形態では、フロントサスペンションＥＣＵ５１０とメインＥＣＵ５３０との組み合わせが、前述の「制御装置」の機能を有する。

フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、複数のスイッチ４６１～４６５、圧力センサ４１２、ストロークセンサ４４２、およびソレノイド４０１～４０５に接続されている。複数のスイッチ４６１～４６５は、作業車両１００のキャビン１０５内に設けられている。複数のスイッチ４６１～４６５は、サスペンションオートスイッチ（ＳＷ）４６１、サスペンションオフスイッチ４６２、サスペンションソフトスイッチ４６３、サスペンションハードスイッチ４６４、サスペンション手動スイッチ４６５を含む。

メインＥＣＵ５３０は、電子メータ１６０、ブザー１７０、および切れ角センサ１９０に接続されている。電子メータ１６０は、メインＥＣＵ５３０からの指示に従い、作業車両１００の動作状態を表示する。電子メータ１６０は、例えば、フロントサスペンションの動作状態、および倍速ターンの動作状態などを表示する。ブザー１７０は、メインＥＣＵ５３０からの指示に従い、警告音を発する。ブザー１７０は、例えば、ユーザが手動で車高を調整しているときに警告音を発する。切れ角センサ１９０は、前輪１０４Ｆの切れ角（舵角）またはステアリングホイールの回転角を計測し、計測結果を示す信号をメインＥＣＵ５３０に出力する。

エンジンＥＣＵ５２０は、作業車両１００の走行中、エンジンの単位時間あたりの回転数を示す情報をフロントサスペンションＥＣＵ５１０に逐次送る。エンジンの回転数の情報は、後述するリリーフ止め制御で使用される。

メインＥＣＵ５３０は、作業車両１００の走行中、シャトルレバー（前進／後進）の状態、作業車両１００の速度（車速）、油圧回路４００における作動油の温度（油温）、左右の車輪の制動（ブレーキ）の状態、および倍速ターンの動作状態を示す情報をフロントサスペンションＥＣＵ５１０に逐次送る。メインＥＣＵ５３０は、切れ角センサ１９０から出力された信号に基づいて、前輪１０４Ｆの舵角またはステアリングホイールの回転角が基準角度を越えたことを検出すると、小旋回モードで走行装置１０４を動作させる。これにより、倍速ターンが行われる。メインＥＣＵ５３０は、倍速ターンが行われることを示す情報をフロントサスペンションＥＣＵ５１０に送る。メインＥＣＵ５３０は、倍速ターン時に内側の後輪１０４Ｒ、または左右両方の後輪１０４Ｒを制動するように制動装置を制御してもよい。これらの制御は、ユーザによる倍速ターンに関する設定の内容に従って行われる。

図１０は、フロントサスペンションＥＣＵ５１０のハードウェア構成を示すブロック図である。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、プロセッサ５１１と、ＲＯＭ５１２と、ＲＡＭ５１３と、記憶装置５１４と、通信装置５１５とを備える。これらの構成要素は、バスを介して相互に通信可能に接続される。

プロセッサ５１１は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路である。プロセッサ５１１は、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラによって実現され得る。あるいは、プロセッサ５１１は、ＣＰＵを搭載したＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＳＳＰ（Application Specific Standard Product）、または、これらの回路の中から選択される２つ以上の回路の組み合わせによっても実現され得る。プロセッサ５１１は、ＲＯＭ５１２に格納された、少なくとも１つの処理を実行するための命令群を記述したコンピュータプログラムを逐次実行し、所望の処理を実現する。

ＲＯＭ５１２は、例えば、書き込み可能なメモリ（例えばＰＲＯＭ）、書き換え可能なメモリ（例えばフラッシュメモリ）、または読み出し専用のメモリである。ＲＯＭ５１２は、プロセッサ５１１の動作を制御するプログラムを記憶する。ＲＡＭ５１３は、ＲＯＭ５１２に格納された制御プログラムをブート時に一旦展開するための作業領域を提供する。ＲＯＭ５１２およびＲＡＭ５１３の各々は、単一の記憶媒体である必要はなく、複数の記憶媒体の集合体であってもよい。記憶装置５１４は、例えば、磁気記憶装置または半導体記憶装置であり、プロセッサ５１１が演算によって生成したデータを記憶する。磁気記憶装置の例は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。半導体記憶装置の例は、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）である。

通信装置５１５は、エンジンＥＣＵ５２０およびメインＥＣＵ５３０と通信するための通信モジュールである。通信装置５１５は、例えばＣＡＮなどのビークルバス規格に従って通信を行う。

エンジンＥＣＵ５２０およびメインＥＣＵ５３０も、図１０に示す構成と同様のハードウェア構成を備える。このため、エンジンＥＣＵ５２０およびメインＥＣＵ５３０のハードウェア構成に関する説明は省略する。

図１１は、キャビン１０５の内部に設けられる操作端末２００および操作スイッチ群２１０の例を示す模式図である。キャビン１０５の内部には、ユーザが操作可能な複数のスイッチを含むスイッチ群２１０（レバーを含む）が配置されている。操作スイッチ群２１０は、主変速または副変速の変速段を選択するためのスイッチ、前進と後進とを切り替えるためのスイッチ（シャトルレバー）、倍速ターンの有効／無効を切り替えるためのスイッチ、倍速ターン時の後輪１０４Ｒの制動の有無および程度を切り替えるためのスイッチ、フロントサスペンションのモードを切り替えるためのスイッチ、フロントサスペンションの減衰力を調整するためのスイッチ、およびインプルメント３００を昇降するためのスイッチ等を含み得る。これらのスイッチのうち、フロントサスペンションのモードを切り替えるためのスイッチ４６１、４６２、４６５、およびフロントサスペンションの減衰力を調整するためのスイッチ４６３、４６４が図９に例示されている。

サスペンションオートスイッチ４６１は、ＥＣＵ５１０によるフロントサスペンションの自動制御を有効にするためのスイッチである。サスペンションオフスイッチ４６２は、フロントサスペンションの自動制御を無効にするためのスイッチである。サスペンション手動スイッチ４６５は、フロントサスペンションを手動で設定する機能を有効にするためのスイッチである。サスペンションソフトスイッチ４６３は、フロントサスペンションの制動力を小さくするためのスイッチである。サスペンションハードスイッチ４６４は、フロントサスペンションの制動力を大きくするためのスイッチである。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、これらのスイッチから出力される信号に基づいて動作する。

以下、フロントサスペンションＥＣＵ５１０の動作の具体例を説明する。本実施形態におけるフロントサスペンションＥＣＵ５１０は、例えば以下の（１）～（８）の制御を実行することができる。なお、以下の（１）～（８）の制御は例示にすぎず、ＥＣＵ５１０は、以下の（１）～（８）の制御の一部のみを実行するように構成されていてもよい。

（１）自動車高制御
サスペンションオートスイッチ４６１がＯＮに設定されているとき、ＥＣＵ５１０は、自動車高制御を行う。ＥＣＵ５１０は、作業車両１００の前輪１０４Ｆへの荷重の変動によってサスペンションシリンダ４４１が伸びきってしまったり縮みきってしまったりすることを防ぎ、シリンダ４４１が平均的にストロークの中立付近で伸縮する状態を維持するように制御する。具体的には、ＥＣＵ５１０は、ストロークセンサ４４２から出力された信号に基づいてストローク長を計算し、そのストローク長に基づいて、サスペンションを制御する。例えば、計算されたストローク長が中立状態におけるストローク長よりも長い場合、ＥＣＵ５１０は、サスペンション下降ソレノイド４０２をＯＮにして、シリンダ４４１を縮め、車高を下げる。反対に、計算されたストローク長が中立状態におけるストローク長よりも短い場合、ＥＣＵ５１０は、サスペンション上昇ソレノイド４０１をＯＮにして、シリンダ４４１を伸ばし、車高を上げる。これにより、シリンダ４４１が常に伸びる側にも縮む側にも大きく動けるようになり、サスペンションの振動低減効果を最大限に発揮することが可能となる。

ここで、図１２および図１３を参照して、サスペンションのストローク長を計算する方法の例を説明する。

図１２は、ストロークセンサ４４２の出力電圧と、サスペンションのストローク長との関係の一例を示す図である。この例におけるサスペンションシリンダ４４１は、最も伸びた状態と最も縮んだ状態とで、約５０ｍｍの長さの差がある。図１２では、最も縮んだ状態の長さを基準として、シリンダ４４１が伸びた量がストローク長として表現されている。ＥＣＵ５１０は、記憶装置に記録された図１２に示す関係を示すデータ（例えばテーブルまたは関数等）に基づいて、ストロークセンサ４４２の出力電圧から、ストローク長を計算する。ＥＣＵ５１０は、例えば１秒間に２０回程度の頻度で、ストローク長を計算する。

図１３は、ストローク長の時間変化の一例を示すグラフである。ＥＣＵ５１０は、例えば過去２秒間程度（データ点数４０点程度）のストローク長をメモリに記憶させ、最大値と最小値との中間値を現在のストローク長とする。ＥＣＵ５１０は、ストローク長の可動範囲の中心付近を目標範囲として、現在のストローク長が目標範囲から外れている場合には、目標範囲に近付けるように制御する。

（２）減衰力切換制御
（i）前輪１０４Ｆへの荷重の増減にかかわらず、常に適正な減衰量が得られるように、ＥＣＵ５１０は、シリンダ４４１に出入りする作動油の流量を規制する可変オリフィス４０９の絞り径を切り替える制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５１０は、圧力センサ４１２によって計測された作動油の圧力に応じて、可変オリフィス４０９の絞り径を切り替える。これにより、荷重が大きい場合に車体の揺れが収まりにくかったり、荷重が軽い場合にサスペンションが硬すぎてあまり振動を吸収しなかったりする問題を解決し、常に高いサスペンション性能を維持することが可能となる。

（ii）ユーザによるスイッチ４６３、４６４の操作により、サスペンションの硬さ（すなわち減衰力）を、「ハード」、「ノーマル」、「ソフト」の３段階に変更することができる。ユーザがサスペンションソフトスイッチ４６３をＯＮにした場合、ＥＣＵ５１０は、減衰力中選択ソレノイド４０４および減衰力大選択ソレノイド４０５の双方をＯＦＦにし、可変オリフィス４０９の流量を大きくする。これにより、サスペンションの硬さが「ソフト」になる。ユーザがサスペンションソフトスイッチ４６３およびサスペンションハードスイッチ４６４をいずれもＯＮにしなかった場合、ＥＣＵ５１０は、減衰力中選択ソレノイド４０４をＯＮ、減衰力大選択ソレノイド４０５をＯＦＦにし、可変オリフィス４０９の流量を中程度にする。これにより、サスペンションの硬さが「ノーマル」になる。ユーザがサスペンションハードスイッチ４６４をＯＮにした場合、ＥＣＵ５１０は、減衰力中選択ソレノイド４０４をＯＦＦ、減衰力大選択ソレノイド４０５をＯＮにし、可変オリフィス４０９の流量を小さくする。これにより、サスペンションの硬さが「ハード」になる。この機能により、作業車両１００の装備状態や作業形態にかかわらず、常にユーザのフィーリングに合った安定した車体挙動を実現することが可能になる。

（３）アンチダイブ制御
ブレーキ操作時、急激な減速Ｇによって瞬間的にサスペンションが縮みきってしまわないように、ＥＣＵ５１０は、作動油の流量を規制する可変オリフィス４０９の絞り径を切り替える制御を行う。例えば、ＥＣＵ５１０は、作業車両１００の走行速度の経時変化に基づいて加速度を計算し、加速度から推定されるＧの大きさに応じて可変オリフィス４０９の絞り径を調整する。これにより、車体の挙動安定性を高めることができる。

（４）自動サスペンションロック制御
（i）パレットフォークやフロントローダ等を操作する際に作業車両１００の前部の車高変化が大きいと操作性が低下する。このため、ＥＣＵ５１０は、車速が一定値以下になると自動でサスペンションシリンダ４４１の伸縮動作を固定、すなわちサスペンションをロック（サスロック）し、車高の変化を防ぐ。走行開始し車速が高くなると、ＥＣＵ５１０は、自動的にサスロックを解除し、サスペンションの振動低減効果を発揮させる。ここで、ＥＣＵ５１０は、シャトルレバーの状態に基づいて後進から前進に切り替えられたことを検知した場合、切り替えから一定時間は、車速が一定値以下であってもサスペンションをロックしない（すなわちサスペンションを有効にする）ようにしてもよい。これにより、後進から前進に切り替える際の衝撃を緩和することができる。

（ii）プラウ作業中の耕深深さのばらつきを軽減するために、３点リンクが下降状態（例えばロアリンクが水平以下）の場合、ＥＣＵ５１０は、自動でサスペンションをロックする。３点リンクが上げられると、ＥＣＵ５１０は、自動的にロックを解除する。これにより、旋回動作や移動中の振動低減を図ることができる。

（iii）ドラフト制御時に、牽引負荷が閾値よりも高くなった場合、ＥＣＵ５１０は、自動的にサスペンションをロックする。負荷が閾値以下になって一定時間（例えば３秒）が経過した場合、またはリフトアームが制御可能範囲の上端付近（例えば、リフトアームが上端から１０度の範囲）に位置する場合、ＥＣＵ５１０はロック解除を行う。

（５）手動サスペンションロック
ユーザがサスペンションオフスイッチ４６２をＯＮにした場合、ＥＣＵ５１０は、サスロック解除ソレノイド４０３をＯＦＦにして、サスペンションシリンダ４４１の伸縮動作を固定する。これにより、サスペンションの機能を無効化し、車高変化を少なくすることができるので、軟弱地でのプラウ作業のように、作業機の安定性が重要となる状況において効果を発揮する。

（６）手動上下動作
オペレータのスイッチ操作により、サスペンションシリンダ４４１を伸縮させることが可能である。手動動作モード中は自動車高制御が働かないので、作業車両１００の前部の高さを任意の高さに固定できる。

（７）上昇規制（リリーフ止め制御）
前輪１０４Ｆへの荷重が許容値を超えている場合、サスペンションを上昇させることが出来ずに油圧回路４００のリリーフバルブ４２６、４２７が動作し続ける。この状態を回避し、油圧ポンプ４２０に過剰な負荷がかからないようにするために、ＥＣＵ５１０は、前輪１０４Ｆへの荷重が許容値を超えている場合は、シリンダ４４１の上昇出力を禁止する。また、ポンプ４２０の能力が低い状況（例えば、油温が高く、エンジン回転数が低い状況）において、シリンダ４４１の上昇出力を禁止し、パワーステアリング装置に必要な作動油の流量が不足することを防止する。

（８）倍速ターン中の車高制御
倍速ターンが行われているとき、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を自動で縮め、車高の低い状態で固定する。倍速ターンが終了すると、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を元の状態に戻し、サスペンションの自動制御を再開する。この制御により、倍速ターン時の車両の傾きを抑制し、旋回の安定性を高めることができる。

以下、倍速ターンが行われた場合に車高を制御する方法のいくつかの例を説明する。

図１４は、倍速ターンが行われた場合にＥＣＵ５１０が実行する車高制御動作の一例を示すフローチャートである。図１４に示す例では、作業車両１００の走行中、ＥＣＵ５１０は、メインＥＣＵ５３０から送られた倍速ターンの動作状態を示す情報に基づき、倍速ターンが開始したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。倍速ターンが開始したと判断すると、ＥＣＵ５１０は、自動車高制御がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。自動車高制御がＯＦＦである場合、ステップＳ１０１に戻る。自動車高制御がＯＮである場合、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を縮め、車高を下げた状態で固定する（ステップＳ１０３）。ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を、最も縮んだ状態に固定してもよいし、車速または旋回半径等の条件に応じて車高の低下量を調整してもよい。ＥＣＵ５１０は、メインＥＣＵ５３０から送られた倍速ターンの動作状態を示す情報に基づき、倍速ターンが終了したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。倍速ターンが終了すると、ＥＣＵ５１０は、自動車高制御を再開する（ステップＳ１０５）。

上記の動作によれば、自動車高制御を行っているときに倍速ターンが行われた場合、ＥＣＵ５１０は、自動で車高を（例えば最低の状態に）下げ、旋回の安定性を向上させることができる。

図１５は、ＥＣＵ５１０の動作の他の例を示すフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、図１４に示すフローチャートにおけるステップＳ１０２、Ｓ１０５が、ステップＳ１１２、Ｓ１１５にそれぞれ置換されたものである。図１５の例では、倍速ターンが開始すると、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を縮めて車高をさらに低下させる余地があるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。例えば、自動車高制御がＯＮである場合、または、自動車高制御がＯＦＦであるが、車高は最低の状態ではない場合、車高低下余地があると判定される。車高低下余地がある場合、ＥＣＵ５１０は、先の例と同様、サスペンションシリンダ４４１を縮め、車高を下げた状態で固定する（ステップＳ１０３）。この例においても、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を、最も縮んだ状態に固定してもよいし、車速または旋回半径等の条件に応じて車高の低下量を調整してもよい。その後、倍速ターンが終了すると、ＥＣＵ５１０は、サスペンションを旋回前の状態に戻す（ステップＳ１１５）。

図１５に示す動作によれば、自動車高制御がＯＮであるか否かに関わらず、倍速ターンが行われた場合、ＥＣＵ５１０は、自動で車高を（例えば最低の状態に）下げる。これにより、車高が高い状態でサスペンションがロックされている場合でも、倍速ターン時の車体の傾きを抑制し、旋回の安定性を向上させることができる。

図１６は、ＥＣＵ５１０の動作のさらに他の例を示すフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、図１５に示すフローチャートにおけるステップＳ１１２、Ｓ１０３が、ステップＳ１２２、Ｓ１２３にそれぞれ置換されたものである。図１６の例では、倍速ターンが開始すると、ＥＣＵ５１０は、サスペンションのストローク長が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２２）。閾値は、例えば、倍速ターン時に安定して旋回するために許容されるストローク長の下限値である。ＥＣＵ５１０は、閾値を、作業車両１００の速度または旋回半径に応じて決定してもよい。ストローク長は、ストロークセンサ４４２から出力される信号に基づいて決定される。ストローク長が閾値未満である場合、ステップＳ１０１に戻る。ストローク長が閾値以上である場合、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を縮め、ストローク長を閾値未満の状態にして固定する（ステップＳ１０３）。この例においても、ＥＣＵ５１０は、サスペンションシリンダ４４１を、最も縮んだ状態に固定してもよいし、車速または旋回半径等の条件に応じて車高の低下量を調整してもよい。その後、倍速ターンが終了すると、ＥＣＵ５１０は、サスペンションを旋回前の状態に戻す（ステップＳ１１５）。

図１６に示す動作によれば、サスペンションシリンダ４４１のストローク長が閾値以上である場合にのみ、車高調整が行われる。閾値を車速または旋回半径等の条件に応じて設定することも可能である。これにより、車両本体１０１の重心を低下させる条件を、車速または旋回半径等に応じて柔軟に決定することができる。

以上の例において、メインＥＣＵ５３０は、ステアリングホイールの回転角または前輪の舵角が基準角度を越えた場合に、小旋回モードで走行装置１０４を動作させる。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、重心の高さが基準高さよりも高い状態で小旋回モードが開始されるとき、サスペンション装置に車両本体１０１の重心を低下させる。メインＥＣＵ５３０は、小旋回モードにおいて、２つの後輪１０４Ｒのうちの内側の後輪を制動するように制動装置を制御してもよい。メインＥＣＵ５３０は、内側の後輪１０４Ｒの制動の有無および制動の強さをユーザのスイッチ操作に従って制御してもよい。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、後輪１０４Ｒの制動の有無または強さに応じて、重心の低下量または重心を下げる条件を変更してもよい。例えば、後輪１０４Ｒの制動を伴う倍速ターンが行われる場合、後輪１０４Ｒの制動を伴わない倍速ターンが行われる場合よりも、重心の低下量を増加させたり、重心を下げる条件を緩和してもよい。

図１４から図１６に示す例では、倍速ターンが行われる場合にのみ、車高を下げる制御が行われるが、倍速ターンが行われない場合にも同様の制御を適用してもよい。例えば、ＥＣＵ５１０は、作業車両１００が備えるＩＭＵなどの、角速度を計測可能なセンサから出力される信号に基づいて旋回時のヨーイングの角速度を算出し、角速度が閾値以上になった場合に、同様の制御を行ってもよい。

図１７は、ＥＣＵ５１０がヨーイングの角速度に基づいてフロントサスペンションを制御する構成の例を示すブロック図である。図１７に示す例では、メインＥＣＵ５３０は、切れ角センサ１９０ではなく、角速度センサ１９２から出力された信号に基づいて、旋回時のヨーイングの角速度を求め、当該角速度を示す情報をフロントサスペンションＥＣＵ５１０に送る。フロントサスペンションＥＣＵ５１０は、当該角速度を示す情報に基づいて、小旋回状態にあるか否かを判断する。

図１８は、作業車両１００のヨーイングの角速度に基づく車高制御の一例を示すフローチャートである。図１８に示すフローチャートは、図１４に示すフローチャートにおけるステップＳ１０１がステップＳ１４１に置換されたものである。図１８の例では、ＥＣＵ５１０は、角速度センサによって計測されたヨーイングの角速度が閾値以上であるか否かを判定する。閾値は、作業車両１００の速度またはインプルメント３００の有無等に応じて異なる値に設定されてもよい。例えば、速度が高いほど閾値を小さくしてもよい。あるいは、インプルメント３００が装着されている場合には、インプルメント３００が装着されていない場合よりも閾値を小さくしてもよい。角速度が閾値以上である場合、ステップＳ１０２に進む。以降の動作は、図１４に示す動作と同じである。

図１８に示す制御によれば、倍速ターンの動作状態に関わらず、旋回の角速度が高い場合に車高を下げ、旋回の安定性を高めることができる。このため、例えば倍速ターンの機能を備えていない作業車両においても高速旋回時の走行安定性を向上させることができる。なお、図１４の例に限らず、図１５または図１６の例におけるステップＳ１０１の動作を図１８に示すステップＳ１４１の動作に置換した制御を採用してもよい。また、作業車両１００のヨーイングではなくローリングの角速度に基づいて同様の制御を行ってもよい。

ＥＣＵ５１０は、旋回時の作業車両１００の遠心加速度を計測するセンサから出力される信号に基づいて同様の制御を行ってもよい。例えば、ＥＣＵ５１０は、作業車両１００が備えるＩＭＵに含まれるジャイロスコープ等のセンサによって計測される遠心加速度が閾値よりも高い場合に、車両本体１０１の重心を低下させる制御を行ってもよい。そのような制御によれば、ヨーイングまたはローリングの角速度を計算することなく、旋回の安定性を向上させることができる。

以上の各例におけるサスペンションを伸縮させる制御に代えて、他の方法で車両本体１０１の重心の高さを制御してもよい。例えば、作業車両１００の底部または前部等の所定の位置に設けられたウエイトを上下に移動させる機構を利用して重心の高さを制御してもよい。

以上の実施形態における小旋回時の車高制御を行う制御装置を、当該機能を有しない作業車両に後から取り付けることもできる。そのような制御装置は、作業車両とは独立して製造および販売され得る。そのような制御装置で使用されるコンピュータプログラムも、作業車両とは独立して製造および販売され得る。コンピュータプログラムは、例えばコンピュータが読み取り可能な非一時的な記憶媒体に格納されて提供され得る。コンピュータプログラムは、電気通信回線（例えばインターネット）を介したダウンロードによっても提供され得る。

本開示の技術は、例えばトラクタ、田植機、コンバイン、収穫機、乗用管理機、野菜移植機、および乗用草刈機などの、農業用途で使用される作業車両に適用することができる。本開示の技術は、例えば建設作業車または除雪車などの、農業以外の用途で使用される作業車両にも適用することができる。

１００ 作業車両
１０１ 車両本体
１０２ 原動機（エンジン）
１０３ 変速装置（トランスミッション）
１０４ 走行装置
１０４Ｆ 前輪
１０４Ｒ 後輪
１０５ キャビン
１０６ 操舵装置
１０７ 運転席
１０８ 連結装置
１０９ 支持体
１１０ 調整装置
１１１ 前車軸フレーム
１１３ 支軸
１１４ 前車軸
１６０ 電子メータ
１７０ ブザー
１９０ 切れ角センサ
１９２ 角速度センサ
２００ 操作端末
２１０ 操作スイッチ群
３００ インプルメント（作業機）
４００ 油圧回路
４０１ 上昇ソレノイド
４０２ 下降ソレノイド
４０３ サスロック解除ソレノイド
４０４ 減衰力中選択ソレノイド
４０５ 減衰力大選択ソレノイド
４０６ ヘッド側アキュムレータ
４０７ ロッド側アキュムレータ
４０９ 可変オリフィス
４１１ ダブルチェックバルブ
４１２ 圧力センサ
４１３ 第１油路
４１４ 第２油路
４１５、４１６、４１８ チェックバルブ
４１７、４１９ 絞り部
４２０ 油圧ポンプ
４２１ 主制御弁
４２３ 開閉制御弁
４２４、４２５ 切換制御弁
４２６、４２７ リリーフバルブ
４３０ タンク
４３１、４３２ 操作弁
４４１ サスペンションシリンダ
４４１ａ ヘッド側油室
４４１ｂ ロッド側油室
４４２ ストロークセンサ
５００ 制御システム
５１０ フロントサスペンションＥＣＵ
５２０ エンジンＥＣＵ
５３０ メインＥＣＵ

Claims (12)

1. 車両本体と、
   前記車両本体を走行させる走行装置と、
   前記車両本体の重心の高さを変化させる調整装置と、
   旋回中に前記車両本体の旋回半径および角速度の少なくとも一方に応じて前記重心の高さを維持または低下させるように前記調整装置を制御する制御装置と、
   を備える作業車両。
2. 前記制御装置は、旋回中に前記旋回半径が基準半径よりも小さい小旋回状態になり、かつ前記重心の高さが基準高さよりも高い場合に前記重心を低下させるように前記調整装置を制御する、
   請求項１に記載の作業車両。
3. 前記制御装置は、前記重心の低下量および前記基準高さの少なくとも一方を、前記旋回半径、前記角速度、および前記作業車両の重量の少なくとも１つに応じて変化させる、請求項２に記載の作業車両。
4. 前記制御装置は、前記基準半径を、前記作業車両の速度および重量の少なくとも一方に応じて変化させる、請求項２または３に記載の作業車両。
5. インプルメントを前記車両本体に連結するための連結装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記重心の低下量、前記基準高さ、および前記基準半径の少なくとも１つを、連結された前記インプルメントの種類または前記インプルメントの有無に応じて変化させる、
   請求項２から４のいずれかに記載の作業車両。
6. 前記調整装置は、前記車両本体の前部の高さを変化させるサスペンション装置を含み、
   前記制御装置は、前記サスペンション装置を制御することによって前記重心の高さを変化させる、
   請求項１から５のいずれかに記載の作業車両。
7. 前記走行装置は、２つの前輪と、前記２つの前輪をそれぞれ支持する２つの支持体とを含み、
   前記サスペンション装置は、前記２つの支持体と前記車両本体とを接続する２つの油圧サスペンションシリンダと、前記２つの油圧サスペンションシリンダに接続された油圧回路とを含む、
   請求項６に記載の作業車両。
8. 前記制御装置は、旋回中に前記旋回半径が基準半径よりも小さい小旋回状態になった場合、前記２つの油圧サスペンションシリンダを縮め、縮めた状態で固定するように、前記油圧回路を制御する、請求項７に記載の作業車両。
9. ステアリングホイールをさらに備え、
   前記走行装置は、
   舵角を変化させることが可能な２つの前輪と、２つの後輪とを含み、
   旋回時に前記２つの前輪のうちの外側の前輪の回転速度を前記２つの後輪の回転速度よりも高くすることによって前記旋回半径を基準半径よりも小さくする小旋回モードで動作することが可能であり、
   前記制御装置は、
   前記ステアリングホイールの回転角または前記前輪の舵角が基準角度を越えた場合に、前記小旋回モードで前記走行装置を動作させる第１制御回路と、
   前記重心の高さが基準高さよりも高い状態で前記小旋回モードが開始されるとき、前記調整装置に前記重心を低下させる第２制御回路と、
   を含む、請求項１から８のいずれかに記載の作業車両。
10. 前記走行装置は、前記小旋回モードにおいて、前記２つの後輪のうちの内側の後輪を自動で制動する機能を有し、
    前記第１制御回路は、前記内側の後輪の制動の有無または強さを制御し、
    前記第２制御回路は、前記制動の有無または強さに応じて、前記重心の低下量および前記基準高さの少なくとも一方を変化させる、
    請求項９に記載の作業車両。
11. 前記車両本体の角速度を計測する角速度センサをさらに備え、
    前記制御装置は、前記角速度センサによって計測された前記車両本体のヨーイングの角速度が閾値以上になり、かつ前記重心の高さが基準高さよりも高いとき、前記調整装置に前記重心を低下させる、
    請求項１から１０のいずれかに記載の作業車両。
12. 車両本体と、前記車両本体を走行させる走行装置と、前記車両本体の重心の高さを変化させる調整装置と、を備える作業車両を制御する制御装置であって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサによって実行されるコンピュータプログラムを格納する１つ以上のメモリと、
    を備え、
    前記プロセッサは、
    旋回中に前記車両本体の旋回半径および角速度の少なくとも一方に関する情報を取得し、
    前記情報に応じて前記重心の高さを維持または低下させるように前記調整装置を制御する、
    制御装置。

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