JP5138355B2

JP5138355B2 - 作業車両

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Publication number: JP5138355B2
Application number: JP2007330811A
Authority: JP
Inventors: 敏之三輪; 晃史黒田; 浩之北川; 勝則加藤; 章浩新熊
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009148230A

Description

本発明は、作業機のローリング制御手段を備えた作業車両に関する。

地面の傾斜角度を検知して作業機を地面に対して水平に保つ水平制御と、作業機を本機（走行機体）に対して平行に保つ平行制御とを行う作業車両が広く知られている。

従来、傾斜地における平行制御において、作業車両が急な地面の凹凸によって左右にローリングしても、作業機は本機につられて左右にローリングさせないように制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、耕深を一定に保ちやすいとされている。

しかしながら、傾斜地面が軟弱地である場合、左右のタイヤが地面に対して沈み込むことによって、本機は傾斜面に対して平行状態を保つことが困難になる。すなわち、傾斜地面が軟弱地である場合において、走行機体の左右方向傾斜地よりも車輪の沈下量が多いことから、本機は傾斜面に対して平行状態を維持することが困難である。そのため、平行制御を行う作業機は、本機平行状態を維持したまま耕耘を行うことによって、傾斜面に対し山側と谷側との間に耕耘差が生じるという問題点を有していた。

このような問題点を解決するために、傾斜地が軟弱地である場合の左右のタイヤの沈下量を考慮して作業機のローリングの補正を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。さらに、沈み込みが激しい場合には、作業機のローリングを人為的に制御することによって、傾斜面が軟弱地であっても耕耘を一定にする技術が開示されている。
特開２００５−２１１２９号公報特許３１７３９８８号

しかしながら、特許文献２に開示された技術を用いる場合、凹凸が頻繁に存在する枕地等では沈み込みに対する補正が間に合わず、タイヤの沈下量に基づく補正を行った場合、かえって地面に凹凸を形成する虞があるという問題点が有する。

また、エンジンなどの振動などが作業車両に伝わっているので、その振動が制御に影響すると、タイヤ沈下量に基づく補正を正確に行うことができないという問題点を有している。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、走行機体のローリングの角速度を時系列的に計測し、所定周波数帯域でのローリング角速度に係る特性値に基づいて走行車輪の沈下量に基づく補正の要否を決定する構成とすることにより、枕地等の細やかな凹凸状態に差し掛かった場合、走行車輪の沈下量に基づく補正を停止して、作業機を一定角度に保つことができる作業車両を提供することを目的とする。

本発明に係る作業車両は、走行車輪を有する走行機体と、該走行機体の左右方向にローリング自在に連結された作業機と、前記走行機体の左右方向の傾斜角度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された傾斜角度に応じて前記作業車両に対する前記作業機のローリング角度を制御する制御手段と、該制御手段により制御されるローリング角度を、地面に対する前記走行車輪の沈下量に応じて補正する補正手段とを備える作業車両において、前記走行機体のローリングの角速度を時系列的に計測する計測手段と、該計測手段により計測された角速度をフーリエ変換することにより前記角速度の周波数特性を求める周波数特性算出手段と、該周波数特性算出手段により求めた周波数特性に基づき、所定周波数帯域での前記角速度に係る特性値を算出する手段と、算出した特性値を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果に応じて前記補正手段による補正の要否を決定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る作業車両は、走行速度を計測する走行速度計測手段と、該走行速度計測手段により計測された走行速度に応じて前記閾値を設定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る作業車両は、走行速度を計測する走行速度計測手段と、該走行速度計測手段により計測された走行速度に応じて前記周波数帯域を設定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る作業車両は、走行車輪を有する走行機体と、該走行機体の左右方向にローリング自在に連結された作業機と、前記走行機体の左右方向の傾斜角度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された傾斜角度に応じて前記作業車両に対する前記作業機のローリング角度を制御する制御手段と、該制御手段により制御されるローリング角度を、地面に対する前記走行車輪の沈下量に応じて補正する補正手段とを備える作業車両において、前記走行機体のローリング角度を時系列的に計測し、計測したローリング角度の大きさに応じた信号を出力する計測手段と、該計測手段が出力する信号が入力されるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力信号が所定レベルより大きい信号であるか否かを判断する判断手段と、該判断手段による判断結果に応じて前記補正手段による補正の要否を決定する手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る作業車両は、前記計測手段が出力する信号が入力されるローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号に基づいて前記補正手段による前記傾斜角度の補正量を変更する手段とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、走行機体のローリングの角速度を時系列的に計測し、所定周波数帯域でのローリング角速度に係る特性値に基づいて走行車輪の沈下量に基づく補正の要否を決定するため、ある周波数帯域でのローリング角速度の周波数成分が多い場合、枕地に差し掛かったと判断して走行車輪の沈下量に基づく補正を停止することができる。これにより、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

また、走行速度に関して一定の閾値を用いた場合、本来であれば走行車輪の沈下量の補正が必要な場所を走行中であっても、その走行速度が低速であるときには、本機ローリング角速度のある周波数帯域成分が少なくなり、補正が不要と判定されることがあるため、補正性能が低下する虞がある。そこで、走行速度に応じて補正の要否の決定を行う際の閾値を適切に設定することにより、補正性能の低下を回避することができる。

また、上述のように走行速度が低速である場合、補正性能が低下する虞があるが、ローリング角速度に係る周波数特性値を算出する際の周波数帯域を適切に設定することによって、補正性能の低下を回避することができる。

また、本発明にあっては、走行機体のローリングの角度を時系列的に計測し、計測信号をバンドパスフィルタを通すことにより得られる信号に基づいて、走行車輪の沈下量に応じた補正の要否を決定する。そのため、エンジン振動や通常の平地を走行する場合の機体振動による振動成分が制御に影響することを防ぎ、ある周波数帯域における周波数成分により枕地に差し掛かったと判断して走行車輪の沈下量に基づく補正を停止することができる。これにより、タイヤ沈下量に基づく補正を正確に行い、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

また、本発明にあっては、走行機体のローリングの角度を時系列的に計測し、計測信号をローパスフィルタを通すことにより得られる信号に基づいて、走行車輪の沈下量に応じた補正量を変更する。これにより、エンジン駆動による走行機体の振動が制御に影響することを防ぎ、タイヤ沈下量に基づく補正を正確に行うことができるため、補正量が適切に設定され、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１は本実施の形態に係る作業車両の側面図、図２はその平面図である。本実施の形態に係る作業車両は具体的にはトラクタであり、このトラクタの走行機体２は、左右一対の前輪３，３及び後輪４，４により支持されている。走行機体２の前部にはディーゼル式のエンジン２０がボンネット６に覆われた状態で搭載されており、エンジン２０にて後輪４，４（又は前輪３，３及び後輪４，４の双方）を駆動することにより、トラクタは前進又は後進するように構成されている。

走行機体２は、前バンパ１２及び前車軸ケース１３を有するエンジンフレーム１４と、エンジンフレーム１４の後部に着脱自在に設置される左右の機体フレーム１６とを有する。走行機体２の中央部にはエンジン２０に燃料を供給する燃料タンク１１が設けられている。機体フレーム１６の後部には、エンジン２０からの回転動力を適宜変速して前輪３，３及び後輪４，４に伝達するための走行変速機構を有するミッションケース１７が搭載されている。後輪４，４は、ミッションケース１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース１８を介して取り付けられている。

また、走行機体２の上面には運転部７が設置されており、運転部７には操縦座席８が設置されている。操縦座席８の前方には操縦コラム９０が設けられており、操縦コラム９０の左右方向の略中央部分には前輪３，３の走行方向を左右に動かすステアリングホイール９が設置されている。操縦コラム９０の右側には、左右の後輪４，４に対して制動を掛けるブレーキ装置（図示せず）を作動させるための左右のブレーキペダル９１Ｌ，９１Ｒが配設されている。また、操縦コラム９０の左側にはエンジン２０の駆動力を遮断するためのクラッチペダル９２が配設されている。

操縦コラム９０内にはトラクタの走行速度を検出するための車速センサ１１１、走行機体２の前後方向の傾きを検出する傾斜センサ１１２、走行機体２の左右方向のローリングの角速度を検出する角速度センサ１１３が設けられている。

操縦座席８の右側にはサイドコラム８０が設けられており、このサイドコラム８０上に作業者の手動操作により作業機を昇降させる作業機昇降レバー８１、同じく手動操作により作業機を揺動（ローリング）させる作業機揺動レバー８２、作業機のローリング角度を調節する傾き調節ダイヤル８３、タイヤ沈下量による補正値を設定するタイヤ沈下量補正ダイヤル８４が配設されている。操縦座席８の左側には、トラクタの前後進を切り替えるためのリバーサレバー８５、走行速度を切り替える主変速レバー８６が設けられている。

ミッションケース１７の後部上面には、作業機としてのロータリ耕耘機２５０を昇降移動させる油圧式の作業機用昇降機構２００が着脱可能に取り付けられる。例えば、ロータリ耕耘機２５０は、左右一対のロワーリンク２０１，２０１及びトップリンク２０２からなる３点リンク機構を介して連結される。

ロワーリンク２０１、２０１の前端側は、ミッションケース１７の後部の左右側面にロワーリンクピンを介して回動可能に連結されている。トップリンク２０２の前端側は、作業機用昇降機構２００の後部のトップリンクヒッチにトップリンクピンを介して連結されている。さらに、ミッションケース１７の後側面には、ロータリ耕耘機２５０にＰＴＯ駆動力を伝達するためのＰＴＯ軸２０３が後向きに突出するように設けられている。なお、トップリンク２０２はターンバックルを有しており、このターンバックルの回転により、トップリンク２０２を伸縮させて、トップリンク２０２の長さを変更調節するように構成してある。

作業機用昇降機構２００は、単動形の昇降制御油圧シリンダ２０４と、この昇降制御油圧シリンダ２０４により回動される左右一対のリフトアーム２０５、２０５とを備える。進行方向に向かって左側のリフトアーム２０５及びロワーリンク２０１は、リフトロッド２０６を介して連結されている。また、進行方向に向かって右側のリフトアーム２０５及びロワーリンク２０１は、複動形の傾斜制御油圧シリンダ２０７とピストンロッド２０８とを備えるリフトロッド２０９を介して連結されている。

昇降制御油圧シリンダ２０４の伸縮により左右のロワーリンク２０１，２０１を上下に揺動駆動し、ロータリ耕耘機２５０を昇降するように構成されている。また、傾斜制御油圧シリンダ２０７ａの伸縮により、右側のロワーリンク２０１を左側のロワーリンク２０１に対して上下に揺動させ、ロータリ耕耘機２５０を走行機体２に対してローリングさせるように構成されている。

なお、本実施の形態では、進行方向右側のリフトロッド２０９に傾斜制御油圧シリンダ２０７を備える構成としたが、左側のリフトロッド２０９に傾斜制御油圧シリンダを設け、左側のロワーリンク２０１を右側のロワーリンク２０１に対して上下に揺動させ、ロータリ耕耘機２５０を走行機体２に対してローリングさせるように構成してもよいことは勿論のことである。

図３は本実施の形態に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るトラクタは、走行状態、作業機による動作の制御を行うために、ＣＰＵ１０１及びメモリ１０２を内蔵した制御部１００を備える。この制御部１００は、各種センサ、スイッチが出力する信号を入力するための入力インタフェース、各種駆動部に対して制御信号を出力するための出力インタフェースを備える。

制御部１００の入力インタフェースに接続されるセンサ、スイッチとして、傾き調節ダイヤル８３、タイヤ沈下量補正ダイヤル８４、車速センサ１１１、傾斜センサ１１２、角速度センサ１１３、３Ｐセンサ１１５、作業機揺動レバー８２によりオン／オフされる右上げスイッチ８２ａ及び右下げスイッチ８２ｂが挙げられる。また、出力インタフェースに接続される駆動部として、昇降制御油圧シリンダ２０４の動作させる電磁弁２０４ａ、傾斜制御油圧シリンダ２０７を動作させる電磁弁２０７ａが挙げられる。

図４はロータリ耕耘機２５０のローリング制御における制御手順を説明するフローチャートである。トラクタの制御部１００は、まず、補正要否判定処理を実行する（ステップＳ１１）。補正要否判定処理での処理内容については後に詳述することとするが、ここではタイヤ（特に後輪４，４）の沈下量に応じた作業機（ロータリ耕耘機２５０）ローリング角度の補正が必要であるか否かの判定を行う。

制御部１００は、補正要否判定処理により補正が必要であると判断した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、後述する補正値決定処理を行い（ステップＳ１３）、補正が不要であると判断した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、補正値をゼロにする（ステップＳ１４）。

タイヤ沈下量による補正が必要である場合の補正値は図５のフローチャートに示される手順に従って決定される。すなわち、制御部１００は、傾斜センサ１１２が出力する走行機体２のローリング角度を取得し（ステップＳ３１）、走行機体２のローリング角度とタイヤ沈下量の補正値との対応関係を定めたタイヤ沈下量補正マップを参照して、該当するタイヤ沈下量の補正値を取得する（ステップＳ３２）。

タイヤ沈下量補正マップは、例えば、制御部１００内のメモリ１０１に予め格納されるものである。図６はタイヤ沈下量補正マップを概念的に説明するグラフである。図６に示したグラフの横軸は走行機体２のローリング角度、縦軸はタイヤ沈下量に対する補正値を表しており、走行機体２のローリング角度に対して補正値が一意に定まる様子を示している。上述のステップＳ３２では、このグラフを参照して走行機体２のローリング角度に応じたタイヤ沈下量の補正値を取得する。

次いで、制御部１００は、傾き調節ダイヤル８３により設定されているローリング角度と、ステップＳ１３又はＳ１４で決定された補正値とに基づき、ロータリ耕耘機２５０のローリングの目標角度を算出する（ステップＳ１５）。具体的には、傾き調節ダイヤル８３により設定されるローリング角度とその補正値とによりロータリ耕耘機２５０のローリングの目標角度を算出する関数を予め定めておき、この関数にそれぞれの値を入力することでローリングの目標角度の算出を行う。

なお、本実施の形態では、関数によりローリングの目標角度を算出する構成としたが、傾き調節ダイヤル８３により設定されるローリング角度とその補正値とにより、目標角度を定めるマップ（テーブル）をメモリ１０２に記憶しておき、このマップ（テーブル）から目標角度を取得する構成としてもよい。

次いで、制御部１００は、３Ｐセンサ１１５により計測される傾斜制御油圧シリンダ２０７ａのシリンダ長に基づいて、現在のロータリ耕耘機２５０の傾きを求め（ステップＳ１６）、ステップＳ１５で算出した目標角度との偏差を算出する（ステップＳ１７）。

次いで、制御部１００は、算出した偏差がゼロであるか否かを判断し（ステップＳ１８）、ゼロであると判断した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ロータリ耕耘機２５０のローリング制御を停止する（ステップＳ１９）。一方、算出した偏差がゼロでないと判断した場合（Ｓ１８：ＮＯ）、傾斜制御油圧シリンダ２０７ａによるロータリ耕耘機２５０の右上げ／右下げの駆動方向及び駆動量を算出し（ステップＳ２０）、算出した駆動方向及び駆動量に基づいて傾斜制御油圧シリンダ２０７ａを伸縮させることによって、ロータリ耕耘機２５０のローリング制御を行う（ステップＳ２１）。

次に、前述したフローチャートのステップＳ１１における補正要否判定処理について説明する。図７は実施の形態１に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。まず、制御部１００は、角速度センサ１１３より走行機体２のローリング角速度を時系列的に取得し（ステップＳ１０１）、所定時間分の角速度データでフーリエ変換を行う（ステップＳ１０２）。フーリエ変換は、制御部１００内のＣＰＵ１０１により実行する構成としてもよく、専用の演算回路を設けて、この演算回路に実行させる構成としてもよい。

次いで、制御部１００は、フーリエ変換により求めたローリング角速度の周波数特性に関して、所定周波数帯域（例えば、０．５〜２．０Ｈｚ）での特性値を算出する（ステップＳ１０３）。特性値として、前記周波数帯域における振幅の合計値を用いることができる。また、振幅の合計値に限らず、周波数データの平均値、面積などを用いることができる。

次いで、制御部１００は、算出した特性値が予め設定した閾値以上であるか否かを判断し（ステップＳ１０４）、閾値以上であると判断した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、タイヤ沈下量に応じてロータリ耕耘機２５０のローリング角度を補正することが必要であると判定し（ステップＳ１０５）、閾値より小さいと判断した場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、補正が不要であると判定する（ステップＳ１０６）。

このように、本実施の形態では、ある周波数帯域における作業機のローリング角速度の周波数成分が多い場合、すなわち、枕地に差し掛かったと判断できる場合、タイヤ沈下量に基づく補正を停止させることができる。これにより、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

なお、本実施の形態では、タイヤ沈下量に対する補正値を、走行機体２のローリング角度に応じて制御部１００が自動的に決定する構成としたが、人為的な判断が反映されるようにしてもよい。例えば、図６に示したグラフの傾きが異なる複数のタイヤ沈下量補正マップを用意しておき、使用するタイヤ沈下量補正マップを作業者の手により変更する。タイヤ沈下量補正マップの変更にはタイヤ沈下量補正ダイヤル８４（図３を参照）が使用される。

図８は補正値決定処理における他の処理手順を示すフローチャートであり、図９はタイヤ沈下量補正マップの変更方法を説明する説明図である。制御部１００は、まず、タイヤ沈下量補正ダイヤル８４のダイヤル位置を取得し（ステップＳ４１）、ダイヤル位置に応じて使用するタイヤ沈下量補正マップを変更する（ステップＳ４２）。タイヤ沈下量補正マップを変更することによって、走行機体２のローリング角度に対してタイヤ沈下量の補正値を定める直線の傾きが変更される。

次いで、制御部１００は、傾斜センサ１１２が出力する走行機体２のローリング角度を取得し（ステップＳ４３）、ステップＳ４２の処理によって選ばれたタイヤ沈下量補正マップを参照し、該当するタイヤ沈下量の補正値を取得する（ステップＳ４４）。

また、上記では、タイヤ沈下量補正マップの変更にタイヤ沈下量補正ダイヤル８４を用いることとしたが、ロータリ耕耘機２５０の右上げ／右下げを手動で行う作業機揺動レバー８２（図２を参照）の操作位置に応じて変更する構成としてもよい。例えば、図６のグラフに示した標準のタイヤ沈下量補正マップの傾きに対して、傾きの大きなタイヤ沈下量補正マップ、傾きの小さなタイヤ沈下量補正マップをそれぞれ１つずつ用意し、作業者がロータリ耕耘機２５０の右上げ又は右下げを選択した場合、タイヤ沈下量補正マップの変更を行う。

図１０は補正値決定処理における他の処理手順を示すフローチャートである。制御部１００は、まず、傾斜センサ１１２が出力する走行機体２のローリング角度を取得する（ステップＳ５１）。

そして、制御部１００は、作業機揺動レバー８２が操作されることによって右上げスイッチがオフからオンに切り替わったか否かを判断する（ステップＳ５２）。右上げスイッチがオフからオンに切り替わったと判断した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、標準より傾きの大きなタイヤ沈下量補正マップが選択される（ステップＳ５３）。

一方、右上げスイッチがオフからオンに切り替わっていないと判断した場合（Ｓ５２：ＮＯ）、制御部１００は、作業機揺動レバー８２が操作されることによって右下げスイッチがオフからオンに切り替わったか否かを判断する（ステップＳ５４）。右下げスイッチがオフからオンに切り替わったと判断した場合（Ｓ５４：ＹＥＳ）、標準より傾きの小さなタイヤ沈下量補正マップが選択され（ステップＳ５５）、切り替わっていないと判断した場合（Ｓ５４：ＮＯ）、標準のタイヤ沈下量補正マップが選択される（ステップＳ５６）。

次いで、制御部１００は、選択したタイヤ沈下量補正マップを参照し、ステップＳ５１で取得した走行機体２のローリング角度に対応するタイヤ沈下量の補正値を取得する（ステップＳ５７）。

実施の形態２．
実施の形態１では、作業機体２のローリング角速度に係る周波数特性値と予め定めた閾値とを比較して、ロータリ耕耘機２５０のローリング角度を補正するか否かを判定する構成としたが、このときに使用する閾値を走行速度に応じて設定する構成としてもよい。

図１１は実施の形態２に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。まず、制御部１００は、角速度センサ１１３より走行機体２のローリング角速度を時系列的に取得し（ステップＳ１１１）、所定時間分の角速度データでフーリエ変換を行う（ステップＳ１１２）。フーリエ変換は、制御部１００内のＣＰＵ１０１により実行する構成としてもよく、専用の演算回路を設けて、この演算回路に実行させる構成としてもよい。

次いで、制御部１００は、フーリエ変換により求めたローリング角速度の周波数特性に関して、所定周波数帯域（例えば、０．５〜２．０Ｈｚ）での特性値を算出する（ステップＳ１１３）。特性値として、前記周波数帯域における振幅の合計値を用いることができる。また、振幅の合計値に限らず、周波数データの平均値、面積などを用いることができる。

次いで、制御部１００は、車速センサ１１１よりトラクタの走行速度を取得し（ステップＳ１１４）、取得した走行速度に応じた閾値を設定する（ステップＳ１１５）。閾値の設定には、走行速度によって閾値を定める関数、マップ（テーブル）などを使用することができる。

次いで、制御部１００は、算出した特性値がステップＳ１１５で設定した閾値以上であるか否かを判断し（ステップＳ１１６）、閾値以上であると判断した場合（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、タイヤ沈下量に応じてロータリ耕耘機２５０のローリング角度を補正することが必要であると判定し（ステップＳ１１７）、閾値より小さいと判断した場合（Ｓ１１６：ＮＯ）、補正が不要であると判定する（ステップＳ１１８）。

このように、本実施の形態では、走行速度に応じて補正の要否の決定を行う際の閾値を適切に設定することができる。そのため低速走行時の補正性能の低下を回避することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、トラクタの走行速度に応じて閾値を設定する構成としたが、走行機体２のローリング角速度の周波数特性値を求める際に使用する周波数帯域を設定する構成としてもよい。

図１２は実施の形態３に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。まず、制御部１００は、角速度センサ１１３より走行機体２のローリング角速度を時系列的に取得し（ステップＳ１２１）、所定時間分の角速度データでフーリエ変換を行う（ステップＳ１２２）。フーリエ変換は、制御部１００内のＣＰＵ１０１により実行する構成としてもよく、専用の演算回路を設けて、この演算回路に実行させる構成としてもよい。

次いで、制御部１００は、車速センサ１１１よりトラクタの走行速度を取得し（ステップＳ１２３）、ローリング角速度の周波数特性値を求める際の周波数帯域を設定する（ステップＳ１２４）。周波数帯域の設定には、走行速度によって周波数帯域を定める関数、マップ（テーブル）などを使用することができる。

次いで、制御部１００は、フーリエ変換により求めたローリング角速度の周波数特性に関して、ステップＳ１２４で設定した周波数帯域での特性値を算出する（ステップＳ１２５）。特性値として、前記周波数帯域における振幅の合計値を用いることができる。また、振幅の合計値に限らず、周波数データの平均値、面積などを用いることができる。

そして、制御部１００は、算出した特性値が予め定めた閾値以上であるか否かを判断し（ステップＳ１２６）、閾値以上であると判断した場合（Ｓ１２６：ＹＥＳ）、タイヤ沈下量に応じてロータリ耕耘機２５０のローリング角度を補正することが必要であると判定し（ステップＳ１２７）、閾値より小さいと判断した場合（Ｓ１２６：ＮＯ）、補正が不要であると判定する（ステップＳ１２８）。

このように、本実施の形態では、走行速度に応じてローリング角速度に係る周波数特性値を算出する際の周波数帯域を適切に設定することができる。そのため低速走行時の補正性能の低下を回避することができる。

実施の形態４．
実施の形態１では、角速度センサ１１３によって計測された走行機体２のローリング角速度をフーリエ変換して周波数特性値を求め、タイヤ沈下量に応じた補正の要否を判定する構成としたが、傾斜センサ１１２によって得られる走行機体２のローリング角度の計測信号をバンドパスフィルタに通し、バンドパスフィルタの出力に基づいて要否判定する構成としてもよい。

図１３は実施の形態４に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る制御系の構成については、傾斜センサ１１２の出力信号が入力されるバンドパスフィルタ１２１を備える他は、実施の形態１と略同様である。このバンドパスフィルタ１２１の周波数帯域は、例えば、０．５〜２．０Ｈｚに設定される。

図１４は実施の形態４に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。走行機体２のローリング角度を時系列的に計測した計測信号がバンドパスフィルタ１２１に入力され、バンドパスフィルタ１２１を通過した信号が制御部１００に入力される（ステップＳ１３１）。

制御部１００は、バンドパスフィルタの出力信号（フィルタ結果）と予め定めた閾値とを比較し、フィルタ結果が閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３２）。

制御部１００は、フィルタ結果が閾値以上であると判断した場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、タイヤ沈下量に応じてロータリ耕耘機２５０のローリング角度を補正することが必要であると判定し（ステップＳ１３３）、閾値より小さいと判断した場合（Ｓ１３２：ＮＯ）、補正が不要であると判定する（ステップＳ１３４）。

このように、本実施の形態では、エンジン振動や通常の平地を走行する場合の機体振動による振動成分が制御に影響することを防ぎ、ある周波数帯域における作業機ローリング角度の周波数成分により枕地に差し掛かったと判断できる場合、タイヤ沈下量に基づく補正を停止させることができる。これにより、タイヤ沈下量に基づく補正を正確に行い、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

実施の形態５．
前述した実施の形態において、補正値を決定する際にローパスフィルタを設定してもよい。

図１５は実施の形態４に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係る制御系の構成については、傾斜センサ１１２の出力信号が入力されるバンドパスフィルタ１２１及びローパスフィルタ１２２を備える他は、実施の形態１と略同様である。このバンドパスフィルタ１２１の周波数帯域は、例えば、０．５〜２．０Ｈｚに設定され、ローパスフィルタ１２２の周波数帯域は、例えば、０．５Ｈｚ以下に設定される。

図１６は実施の形態４に係る補正値決定処理の手順を説明するフローチャートである。走行機体２のローリング角度を時系列的に計測した計測信号がバンドパスフィルタ１２１に入力され、バンドパスフィルタ１２１を通過した信号が制御部１００に入力される（ステップＳ６１）。制御部１００は、走行機体２のフィルタ結果とタイヤ沈下量の補正値との対応関係を定めたタイヤ沈下量補正マップを参照して、該当するタイヤ沈下量の補正値を取得する（ステップＳ６２）。

本実施の形態では、エンジン駆動による走行機体の振動が制御に影響することを防ぎ、タイヤ沈下量に基づく補正を正確に行うことができるため、補正量が適切に設定され、枕地等の凹凸が多い地面であっても、耕耘深さを一定にすることができる。

本実施の形態に係る作業車両の側面図である。本実施の形態に係る作業車両の平面図である。本実施の形態に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。ロータリ耕耘機のローリング制御における制御手順を説明するフローチャートである。補正値決定処理の手順を示すフローチャートである。タイヤ沈下量補正マップを概念的に説明するグラフである。実施の形態１に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。補正値決定処理における他の処理手順を示すフローチャートである。タイヤ沈下量補正マップの変更方法を説明する説明図である。補正値決定処理における他の処理手順を示すフローチャートである。実施の形態２に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。実施の形態３に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。実施の形態４に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る補正要否判定処理の手順を説明するフローチャートである。実施の形態４に係るトラクタの制御系の構成を示すブロック図である。実施の形態４に係る補正値決定処理の手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

８３傾き調節ダイヤル
８４タイヤ沈下量補正ダイヤル
１００制御部
１０１ＣＰＵ
１０２メモリ
１１１車速センサ
１１２傾斜センサ
１１３角速度センサ
１１５３Ｐセンサ

Claims

走行車輪を有する走行機体と、該走行機体の左右方向にローリング自在に連結された作業機と、前記走行機体の左右方向の傾斜角度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された傾斜角度に応じて前記作業車両に対する前記作業機のローリング角度を制御する制御手段と、該制御手段により制御されるローリング角度を、地面に対する前記走行車輪の沈下量に応じて補正する補正手段とを備える作業車両において、
前記走行機体のローリングの角速度を時系列的に計測する計測手段と、該計測手段により計測された角速度をフーリエ変換することにより前記角速度の周波数特性を求める周波数特性算出手段と、該周波数特性算出手段により求めた周波数特性に基づき、所定周波数帯域での前記角速度に係る特性値を算出する手段と、算出した特性値を所定の閾値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果に応じて前記補正手段による補正の要否を決定する手段とを備えることを特徴とする作業車両。
走行速度を計測する走行速度計測手段と、該走行速度計測手段により計測された走行速度に応じて前記閾値を設定する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
走行速度を計測する走行速度計測手段と、該走行速度計測手段により計測された走行速度に応じて前記周波数帯域を設定する手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
走行車輪を有する走行機体と、該走行機体の左右方向にローリング自在に連結された作業機と、前記走行機体の左右方向の傾斜角度を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された傾斜角度に応じて前記作業車両に対する前記作業機のローリング角度を制御する制御手段と、該制御手段により制御されるローリング角度を、地面に対する前記走行車輪の沈下量に応じて補正する補正手段とを備える作業車両において、
前記走行機体のローリング角度を時系列的に計測し、計測したローリング角度の大きさに応じた信号を出力する計測手段と、該計測手段が出力する信号が入力されるバンドパスフィルタと、該バンドパスフィルタの出力信号が所定レベルより大きい信号であるか否かを判断する判断手段と、該判断手段による判断結果に応じて前記補正手段による補正の要否を決定する手段とを備えることを特徴とする作業車両。
前記計測手段が出力する信号が入力されるローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号に基づいて前記補正手段による前記傾斜角度の補正量を変更する手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の作業車両。