JP6803821B2

JP6803821B2 - 作業車両

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Publication number: JP6803821B2
Application number: JP2017194822A
Authority: JP
Inventors: 勝也宮▲崎▼; 僚田村; 山口　雄司; 雄司山口; 真史太田; 慎也西別府
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2017-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2037-10-05
Also published as: JP2019064542A

Description

本発明は、車体を支持して走行させる走行部と、その走行部にて支持される前記車体の姿勢を変更自在な姿勢変更部と、その姿勢変更部を制御する制御部とが備えられている作業車両に関する。

上記のような作業車両では、車体の左右傾斜角度を検出する傾斜角度検出部が備えられ、制御部が、傾斜角度検出部の検出情報に基づいて、車体の左右傾斜角度が所望角度になるように、姿勢変更部を制御している（例えば、特許文献１、２参照。）。特許文献１、２に記載の作業車両では、傾斜角度検出部として、例えば、密封容器に液体が封入され、車体が傾斜したときの液体の液面レベルの変化を静電容量の変化として検出することで、車体の左右傾斜角を検出するものが採用されている。

このような傾斜角度検出部を採用した場合には、走行部により車体が旋回走行するときに、傾斜角度検出部に対して遠心力が作用するので、密閉容器内の液体の液面レベルが遠心力の影響を受けることになる。よって、実際の車体の左右傾斜角度と傾斜角度検出部の検出値との間に差が生じ、正確な車体の左右傾斜角度を取得できず、制御部による姿勢変更部の制御を適切に行えない可能性がある。

そこで、特許文献１、２に記載の作業車両では、走行部により車体が旋回走行するときに、傾斜角度検出部に対して作用する遠心力に起因する傾斜角変化量を求め、傾斜角度検出部の検出値を傾斜角変化量にて補正することで、車体の左右傾斜角度を取得するようにしている。

特開２００７−２３８０５６号公報特開２００４−２６２２９２号公報

上記特許文献１、２に記載の作業車両では、走行部により車体が旋回走行する場合に、傾斜角度検出部に対して作用する遠心力を考慮して、傾斜角度検出部の検出値を補正しているが、遠心力を考慮するだけでは、正確な車体の左右傾斜角度を取得できず、制御部による姿勢変更部の制御を適切に行えないという問題が未だ生じている。

車体が旋回走行する場合には、車体の方位を変更するために、車体が回転運動を行うことになる。このとき、例えば、傾斜角度検出部の設置箇所が車体の中心からずれていると、傾斜角度検出部に対して加速度が生じることになり、その加速度による慣性力が傾斜角度検出部に作用することになる。よって、この慣性力が傾斜角度検出部に作用すると、遠心力が作用した場合と同様に、実際の車体の左右傾斜角度と傾斜角度検出部の検出値との間に差が生じ、正確な車体の左右傾斜角度を取得できなくなる。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、正確な車体の左右傾斜角度を取得して、車体の左右傾斜角度を所望角度に制御することができる作業車両を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、車体を支持して走行させる走行部と、
前記車体に備えられて前記車体の左右傾斜角度を検出する傾斜角度検出部と、
前記走行部にて支持される前記車体の姿勢を変更自在な姿勢変更部と、
前記姿勢変更部を制御する制御部とが備えられ、
前記制御部は、前記走行部により前記車体が旋回走行する場合に、旋回走行に基づく回転運動により前記傾斜角度検出部に作用する第１の慣性力と、旋回走行に基づく前記車体の方位の変化に起因して前記傾斜角度検出部に作用する第２の慣性力とを求めて、求めた第１の慣性力及び第２の慣性力から補正値を求め、前記傾斜角度検出部の検出値を前記補正値にて補正する状態で、前記車体の左右傾斜角度が所望角度になるように、前記姿勢変更部を制御することを特徴とする点にある。

本構成によれば、走行部により車体が旋回走行する場合に、制御部が、旋回走行に基づく回転運動により傾斜角度検出部に作用する第１の慣性力（遠心力）だけでなく、旋回走行に基づく車体の方位の変化に起因して傾斜角度検出部に作用する第２の慣性力も求めている。制御部は、求めた第１の慣性力及び第２の慣性力から補正値を求めており、傾斜角度検出部の検出値を補正値にて補正することで、第１の慣性力だけでなく、旋回走行に基づく車体の方位の変化に起因して傾斜角度検出部に作用する第２の慣性力も考慮して、車体の左右傾斜角度を取得することができる。よって、制御部は、正確な車体の左右傾斜角度を取得することができるので、その取得した左右傾斜角度に基づいて姿勢変更部を制御することができ、姿勢変更部の制御を適切に行うことができる。

本発明の第２特徴構成は、前記走行部に駆動源の動力を伝達するトランスミッションを備え、
前記制御部は、前記トランスミッションが有するギアの回転速度に基づいて求められる角速度と補正係数とから補正角速度を求め、求めた補正角速度を用いて前記第１の慣性力及び前記第２の慣性力を求めることを特徴とする点にある。

本構成によれば、制御部は、第１の慣性力及び第２の慣性力を求める際に、トランスミッションが有するギアの回転速度に基づいて求められる角速度ではなく、その角速度と補正係数とから求めた補正角速度を用いて、第１の慣性力及び第２の慣性力を求めている。これにより、実際の作業車両の動きに即した補正角速度を取得することができるので、その補正角速度を用いて第１の慣性力だけでなく、第２の慣性力も求めることで、実際の作業車両の動きに即したより正確な車体の左右傾斜角度を取得することができ、姿勢変更部の制御をより適切に行うことができる。

本発明の第３特徴構成は、前記走行部は、前記車体の幅方向一側方側に設けられてクローラを有する第１走行部と、前記車体の幅方向他側方側に設けられてクローラを有する第２走行部とが備えられ、
前記制御部は、前記走行部により前記車体が旋回走行する場合に、前記第１走行部のクローラにおけるすべり度合いと前記第２走行部のクローラにおけるすべり度合いとの差に基づいて前記補正係数を求めることを特徴とする点にある。

実際に走行部により車体を旋回走行させる場合に、第１走行部と第２走行部との間でのクローラにおけるすべり度合いに差が生じる可能性がある。そこで、本構成によれば、制御部は、走行部により車体が旋回走行する場合に、第１走行部のクローラにおけるすべり度合いと第２走行部のクローラにおけるすべり度合いとの差に基づいて補正係数を求めている。これにより、第１走行部と第２走行部との間でのクローラにおけるすべり度合いの差を考慮して補正係数を求めることができ、実際の作業車両の動きに即した補正角速度を適切に取得することができる。

コンバインの全体概略を示す側面図コンバインの全体概略を示す平面図クローラ式走行装置を示す側面図エンジンからクローラ式走行装置への動力の伝達状態を示す図傾斜角度検出部を示す図走行部により車体を旋回走行させるときのローリング制御部を示すブロック図旋回走行に基づく回転運動により前記傾斜角度検出部に作用する慣性力（旋回慣性力）を求める際の関係を示す模式図旋回慣性力補正量を求める際の関係を示す模式図旋回走行に基づく車体の方位の変化に起因して傾斜角度検出部に作用する慣性力（横方向慣性力）を求める際の関係を示す模式図横方向慣性力補正量を求める際の関係を示す模式図

本発明に係る作業車両を図面に基づいて説明する。本実施形態では、作業車両として、普通型コンバインを例示して説明するが、本発明は、自脱型コンバインや、コンバインの他、トラクタ、田植機、土木・建築作業装置、除雪車等の乗用型作業車両に適用可能である。

作業車両としてのコンバイン１は、図１及び図２に示すように、普通型コンバインにて構成されている。コンバイン１は、車体２の下部に配置された走行部３と、車体２の前部に配置された刈取部４と、車体２の左側上部に配置された脱穀部５と、車体２の左側下部に配置された選別部６と、穀粒貯留排出部７と、車体２の後部に配置された排藁処理部８と、操縦部９と、駆動源としてのエンジン１０とが備えられている。

走行部３は、左右一対のクローラ式走行装置２１が備えられ、クローラ式走行装置２１により車体２を支持して前進方向及び後進方向に走行させるように構成されている。

刈取部４は、車体２に対して昇降自在に支持されている。刈取部４は、リール４１と、刈刃４２と、プラットフォームオーガ４３と、フィーダハウスコンベヤ４４とが備えられている。リール４１、刈刃４２、及び、プラットフォームオーガ４３は、プラットフォーム４５により支持されている。プラットフォーム４５と車体２との間には、フィーダハウス４６が備えられ、フィーダハウス４６内にフィーダハウスコンベヤ４４が備えられている。

刈取部４は、リール４１により圃場の穀稈を掻き込み、刈刃４２により掻き込み後の穀稈の株元を切断している。刈取部４は、刈り取った穀稈をプラットフォームオーガ４３により寄せ集めてからフィーダハウスコンベヤ４４へ受け渡し、フィーダハウスコンベヤ４４により脱穀部５に搬送している。

脱穀部５は、刈取部４の後方に配置されており、刈取部４から搬送されてくる穀稈を扱胴（図示省略）により後方へ搬送しながら脱穀し、その脱穀物を選別部６へ漏下させている。

選別部６は、脱穀部５の下方に配置されており、脱穀部５から落下する脱穀物を穀粒や藁屑等に揺動選別し、揺動選別後のものを更に穀粒と藁屑等とに風選別し、選別後の穀粒を穀粒貯留排出部７側に搬送している。

穀粒貯留排出部７は、車体２の右側後部に配置された穀粒タンク７１と、車体２の後端部を支点として旋回自在な排出オーガ７２とが備えられている。穀粒貯留排出部７は、選別部６から搬送されてくる穀粒を穀粒タンク７１にて貯留し、排出オーガ７２により貯留中の穀粒を任意の方向に搬送して外部に排出するように構成されている。

排藁処理部８は、脱穀部５及び選別部６の後方に配置されている。排藁処理部８は、脱穀部５からの脱穀済みの穀稈を排藁として外方へ排出するとともに、選別部６からの藁屑や塵埃等を外部に排出するように構成されている。

操縦部９は、穀粒タンク７１の前方に配置されており、車体２の右側前端に備えられている。操縦部９は、キャビン９１が備えられており、キャビン９１内に、図示は省略するが、操縦席、ステアリングハンドル、及び、各種の操作具等が配置されている。

エンジン１０としては、例えばディーゼルエンジンにより構成することができるが、これに限るものではなく、例えばガソリンエンジンにより構成してもよい。また、駆動源としてエンジン１０に加えて、或いはエンジン１０に代えて、電気モータを採用してもよい。

上述の如く、走行部３は、左右一対のクローラ式走行装置２１上に車体２を支持しており、車体２の左右傾斜角度を変更することで、図３に示すように、車体２の姿勢を変更自在な姿勢変更部３１が備えられている。

図３に基づいて、クローラ式走行装置２１及び姿勢変更部３１について説明する。車体２の右側に備えられるものと車体２の左側に備えられるものとは、同様の構成であるので、車体２の左側に備えられるクローラ式走行装置２１及び姿勢変更部３１についてのみ説明し、車体２の右側に備えられるものは説明を省略する。

まず、クローラ式走行装置２１について説明する。
車体２を構成する前後方向に延びる車体フレーム２２に対して、支持フレーム２３が固定状態で備えられ、支持フレーム２３の前端部に駆動スプロケット２４が回転自在に支持されている。車体フレーム２２の下方側には、前後方向に延びるトラックフレーム２５が備えられている。トラックフレーム２５には、複数の遊転輪体２６が回転自在に支持されており、トラックフレーム２５の後端部には、テンションアクチュエータ２７（例えば、油圧シリンダ）を介してテンションスプロケット２８が回転自在に支持されている。クローラベルト２９は、駆動スプロケット２４と複数の遊転輪体２６とテンションスプロケット２８とに亘って掛け渡されている。クローラ式走行装置２１は、駆動スプロケット２４を回転駆動させることで、クローラベルト２９を回転駆動させて車体２を走行させるように構成されている。

姿勢変更部３１は、車体フレーム２２に対してトラックフレーム２５を上下動させることで、クローラ式走行装置２１の全高を調整自在に構成されている。姿勢変更部３１は、Ｌ字状の前側クランク３２と、Ｌ字状の後側クランク３３と、前側クランク３２と後側クランク３３とを連結する連結リンク３４と、昇降シリンダ３５（例えば、油圧シリンダ）とが備えられている。

前側クランク３２は、その上端部が連結リンク３４の前端部に枢支連結され、その中央の屈曲部が車体フレーム２２に回転自在に枢支連結され、その下端部がトラックフレーム２５の前方側部位に回転自在に枢支連結されている。後側クランク３３は、その上端部が昇降シリンダ３５の一端部に回転自在に枢支連結され、昇降シリンダ３５との枢支連結箇所よりも下方側部位が連結リンク３４の後端部に回転自在に枢支連結され、その中央の屈曲部が車体フレーム２２に回転自在に枢支連結され、その下端部がトラックフレーム２５の後方側部位に回転自在に枢支連結されている。これにより、前側クランク３２、後側クランク３３、連結リンク３４、トラックフレーム２５により平行のリンク機構が構成されている。

昇降シリンダ３５は、その一端部が後側クランク３３に回転自在に枢支連結され、その他端部が車体フレーム２２に回転自在に枢支連結されている。昇降シリンダ３５を伸縮させて、後側クランク３３を車体フレーム２２との枢支連結箇所を支点として揺動させることで、前側クランク３２、後側クランク３３、連結リンク３４、トラックフレーム２５により構成されるリンク機構によって、車体フレーム２２に対してトラックフレーム２５を上下動させて、クローラ式走行装置２１の全高を調整している。ちなみに、図３では、クローラ式走行装置２１の全高を低くした状態を実線にて示しており、クローラ式走行装置２１の全高を高くした状態を一点鎖線にて示している。

このようにして、姿勢変更部３１は、左右一対のクローラ式走行装置２１の夫々において、クローラ式走行装置２１の全高を各別に調整可能に構成されている。例えば、コンバイン１が右側よりも左側の方が低くなる傾斜面に位置しているときに、姿勢変更部３１が、左側のクローラ式走行装置２１の全高が右側のクローラ式走行装置２１の全高よりも高くすることで、コンバイン１の車体２の姿勢を水平基準面に対して略平行な姿勢とすることができる。

図４に基づいて、エンジン１０の動力を左右一対のクローラ式走行装置２１に伝達する伝達構成について説明する。
エンジン１０の動力をクローラ式走行装置２１に伝達するトランスミッション１１が備えられている。トランスミッション１１は、エンジン１０から入力される回転動力を変速して、複数のギアを介しながら、変速後の回転動力を左右一対のクローラ式走行装置２１の夫々における駆動スプロケット２４に出力するように構成されている。

エンジン１０の出力軸１０１とトランスミッション１１の入力軸１０２とは、プーリー伝動機構等の無端体伝動機構１０３にて伝動連結されており、エンジン１０の出力軸１０１から出力される回転動力が、無端体伝動機構１０３によってトランスミッション１１の入力軸１０２に伝達されている。

トランスミッション１１は、無段変速を行う油圧式無段変速装置（ＨＳＴ）等の主変速装置１００、及び、多段変速を行うギア式変速装置等の副変速装置（図示省略）を備えている。この実施形態では、トランスミッション１１の入力軸１０２が、主変速装置１００のポンプ軸となっている。

ちなみに、図示は省略するが、エンジン１０の動力は、クローラ式走行装置２１だけでなく、伝達機構を介して、刈取部４、脱穀部５、選別部６、穀粒貯留排出部７、排藁処理部８等の各種の作業装置に伝達されている。これにより、エンジン１０の動力により、各種の作業装置が作動されるように構成されている。

コンバイン１には、図６に示すように、姿勢変更部３１を制御することで、車体２の左右傾斜角度を水平基準面に対する所望角度に制御するローリング制御部２０１（制御部に相当する）が備えられている。例えば、コンバイン１が右側よりも左側の方が低くなる傾斜面に位置しているときに、ローリング制御部２０１が姿勢変更部３１を制御することで、左側のクローラ式走行装置２１の全高が右側のクローラ式走行装置２１の全高よりも高くなるようにして、コンバイン１の車体２の姿勢を水平基準面に対して略平行な姿勢とすることができる。

ローリング制御部２０１では、制御本体部２０２が、傾斜角度検出部８１の検出値（傾斜角度）に基づいて、左側のクローラ式走行装置２１に備えられる左側の昇降シリンダ３５と右側のクローラ式走行装置２１に備えられる右側の昇降シリンダ３５とを制御することで、姿勢変更部３１を制御している。ちなみに、左側の昇降シリンダ３５又は右側の昇降シリンダ３５をどれだけ伸縮させるかの伸縮量について、例えば、車体２の左右傾斜角度と所望角度との偏差に対する伸縮量の関係が予めマップ等に作成されており、制御本体部２０２は、そのマップ等を用いて姿勢変更部３１を制御している。

傾斜角度検出部８１は、車体２に備えられ、車体２の左右傾斜角度を検出する重力式のセンサにて構成されている。傾斜角度検出部８１は、図５に示すように、車体２に固定された密閉容器８２内に液体８３が封入されており、その液体８３に浸漬状態で配置された一対の検出電極８４が備えられている。傾斜角度検出部８１は、図５（ｂ）に示すように、車体２が傾斜したとき（図５（ｂ）では、角度Ｘだけ傾斜した場合を示している）の液体８３の液面レベル８５の変化を一対の検出電極８４における静電容量の変化として検出することで、車体２の左右傾斜角を検出するように構成されている。傾斜角度検出部８１は、図７及び図９に示すように、例えば、車体２において左右方向の中央部よりも左側で且つ前後方向の中央部よりも前側に配置されている。

ローリング制御部２０１は、傾斜角度検出部８１の検出値に基づいて、左側の昇降シリンダ３５と右側の昇降シリンダ３５とを制御することで、車体２の左右傾斜角度を水平基準面に対する所望角度に制御しているが、走行部３により車体２を旋回走行させる場合には、傾斜角度検出部８１に対して、旋回走行に基づく回転運動により慣性力（旋回慣性力Ｆ１、図７及び図８参照）が作用するとともに、旋回走行に基づく車体２の方位の変化に起因する慣性力（横方向慣性力Ｆ２、図１０参照）が作用する。よって、走行部３により車体２を旋回走行させる場合には、傾斜角度検出部８１に対して旋回慣性力Ｆ１（遠心力）及び横方向慣性力Ｆ２が作用することから、その影響を受けて傾斜角度検出部８１の液面レベル８５が傾斜してしまい、本来の車体２の左右傾斜角度を正確に検出できない可能性がある。ここで、旋回走行に基づく回転運動による慣性力である旋回慣性力Ｆ１は、第１の慣性力に相当し、いわゆる遠心力となっており、旋回走行に基づく車体２の方位の変化に起因する慣性力である横方向慣性力Ｆ２は、第２の慣性力に相当する。

そこで、走行部３により車体２を旋回走行させる場合には、ローリング制御部２０１が、旋回走行に基づく回転運動による慣性力（旋回慣性力Ｆ１）と旋回走行に基づく車体２の方位の変化に起因する慣性力（横方向慣性力Ｆ２）とを求め、求めた旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２に基づく補正値を用いて傾斜角度検出部８１の検出値を補正し、補正後の傾斜角度を車体２の左右傾斜角度として求めている。これにより、ローリング制御部２０１は、車体２の左右傾斜角度を正確に求めることができ、その求めた左右傾斜角度が所望角度になるように、姿勢変更部３１における左側の昇降シリンダ３５及び右側の昇降シリンダ３５を制御している。

また、走行部３により車体２を直進走行させる場合には、傾斜角度検出部８１にて車体２の左右傾斜角度を正確に検出することができる。よって、ローリング制御部２０１は、傾斜角度検出部８１の検出値が所望角度になるように、姿勢変更部３１における左側の昇降シリンダ３５及び右側の昇降シリンダ３５を制御している。

以下、図６に基づいて、走行部３により車体２を旋回走行させる場合に、ローリング制御部２０１による傾斜角度検出部８１の検出値の補正について説明する。

コンバイン１には、左側のクローラ式走行装置２１の車速である左クローラ車速を取得する左クローラ車速取得部２０３と、右側のクローラ式走行装置２１の車速である右クローラ車速を取得する右クローラ車速取得部２０４とが備えられている。左クローラ車速取得部２０３は、例えば、トランスミッション１１が有するギアの回転速度から左クローラ車速を求めている。回転速度を取得するギアは、例えば、トランスミッション１１から左側のクローラ式走行装置２１の駆動スプロケット２４に出力する出力軸に備えられたファイナルギアとなっている。右クローラ車速取得部２０４も、左クローラ車速取得部２０３と同様に、トランスミッション１１が有するギアの回転速度から右クローラ車速を求めている。

ローリング制御部２０１は、左クローラ車速取得部２０３の左クローラ車速と右クローラ車速取得部２０４の右クローラ車速とから、車速算出部２０５にて車体２の車速を求めるとともに、角速度算出部２０６にて角速度を求めている。ローリング制御部２０１は、求めた車速と角速度を用いて、旋回慣性力補正量算出部２０８にて旋回慣性力Ｆ１（遠心力）及び旋回慣性力Ｆ１に基づく旋回慣性力補正量θ１（図７及び図８参照）を求めるとともに、求めた角速度を用いて、横方向慣性力補正量算出部２０９にて横方向慣性力Ｆ２及び横方向慣性力Ｆ２に基づく横方向慣性力補正量θ２（図９及び図１０参照）を求めている。ローリング制御部２０１は、補正量統合部２１０にて旋回慣性力補正量θ１と横方向慣性力補正量θ２とを統合し、傾斜角度検出部８１の検出値を旋回慣性力補正量θ１と横方向慣性力補正量θ２とにより補正し、補正後の値（傾斜角度）を制御本体部２０２に入力している。制御本体部２０２は、入力された値（傾斜角度）が所望角度になるように、左側の昇降シリンダ３５及び右側の昇降シリンダ３５を制御している。

このようにして、ローリング制御部２０１は、旋回慣性力Ｆ１に基づく旋回慣性力補正量θ１（補正値）にて傾斜角度検出部８１の検出値を補正するとともに、横方向慣性力Ｆ２に基づく横方向慣性力補正量θ２にて傾斜角度検出部８１の検出値を補正することで、傾斜角度検出部８１に対して旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２の両方が作用しても、その両方の力の影響を排除することができ、車体２の左右方向傾斜角度として正確な値を取得することができる。

また、ローリング制御部２０１は、角速度算出部２０６にて角速度を求めているが、クローラすべり補正部２０７にて求めた角速度と補正係数とにより補正角速度を求めることで、角速度を補正している。クローラすべり補正部２０７では、左側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト２９におけるすべり度合いと右側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト２９におけるすべり度合いとの差に基づいて補正係数を求めており、左側のクローラ式走行装置２１と右側のクローラ式走行装置２１との間でクローラベルト２９におけるすべり度合いに差が生じても、その差を考慮した補正角速度を求めることができる。よって、実際の旋回走行では、左側のクローラ式走行装置２１と右側のクローラ式走行装置２１との間でクローラベルト２９におけるすべり度合いに差が生じるので、実際の旋回走行に即した補正角速度を求めることができる。そして、旋回慣性力補正量算出部２０８では、角速度として補正角速度を用いて旋回慣性力Ｆ１を求めており、横方向慣性力補正量算出部２０９では、角速度として補正角速度を用いて横方向慣性力Ｆ２を求めている。よって、実際の旋回走行に即した車体２の左右方向傾斜角度を取得することができる。

以下、ローリング制御部２０１の各部について説明する。
車速算出部２０５は、左クローラ車速取得部２０３の左クローラ車速ＶＬと右クローラ車速取得部２０４の右クローラ車速ＶＲとから、予め定めた関係式等を用いて、車体２の車速ＶＣを求めている。関係式については、例えば、下記の〔式１〕を用いることができる。

〔式１〕
ＶＣ＝（ＶＬ＋ＶＲ）／ｋ１
ｋ１は予め定めた定数とする。

角速度算出部２０６は、左クローラ車速取得部２０３の左クローラ車速ＶＬと右クローラ車速取得部２０４の右クローラ車速ＶＲとから、予め定めた関係式等を用いて、角速度ωを求めている。関係式については、例えば、下記の〔式２〕を用いることができる。

〔式２〕
車体２が右旋回する場合：ω＝（ＶＬ−ＶＲ）／ｋ２
車体２が左旋回する場合：−ω＝（ＶＬ−ＶＲ）／ｋ２
ｋ２は予め定めた定数とする。

クローラすべり補正部２０７は、角速度算出部２０６にて求めた角速度ωに補正係数ｎを乗じて補正角速度ω１を求めることで、角速度ωを補正している。クローラすべり補正部２０７は、走行部３により車体２が旋回走行する場合に、左側のクローラ式走行装置２１（第１走行部に相当する）のクローラベルト２９（クローラに相当する）におけるすべり度合いと右側のクローラ式走行装置２１（第２走行部に相当する）のクローラベルト（クローラに相当する）におけるすべり度合いとの差に基づいて補正係数ｎを求めている。

例えば、走行部３により車体２を旋回走行させたときの左側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト２９におけるすべり度合いと右側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト（クローラに相当する）におけるすべり度合いとの差に基づく補正係数ｎを実験等により予め求めておくことができ、クローラすべり補正部２０７は、予め求めた補正係数ｎを用いることができる。

走行部３により車体２を旋回走行させたときの左側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト２９におけるすべり度合いと右側のクローラ式走行装置２１のクローラベルト（クローラに相当する）におけるすべり度合いとの差については、例えば、路面状態、クローラベルト２９の全長、左側のクローラ式走行装置２１と右側のクローラ式走行装置２１との間の間隔、車体２の車速等、各種の条件によって変化する。そこで、例えば、クローラベルト２９の全長がどのような長さであれば、補正係数をどのような値にするか等、どのような条件のときに補正係数をどのような値にするかの関係を示すマップを実験等により予め作成しておくこともできる。この場合には、クローラすべり補正部２０７は、路面状態、クローラベルト２９の全長等の各種の条件がどのような条件となっているかによって、予め作成したマップを用いて、補正係数ｎを求めることができる。また、マップを作成するときの条件としては、路面状態、クローラベルト２９の全長、左側のクローラ式走行装置２１と右側のクローラ式走行装置２１との間の間隔、車体２の車速等のうちから選択した１つの条件又は複数の条件とすることができる。

旋回慣性力補正量算出部２０８は、車速算出部２０５にて求められた車体２の車速ＶＣとクローラすべり補正部２０７にて求められた補正角速度ω１とを用いて、図７に示すように、傾斜角度検出部８１に作用する慣性力（旋回慣性力Ｆ１）を求め、図８に示すように、その求めた旋回慣性力Ｆ１に基づいて旋回慣性力補正量θ１を求めている。図７及び図８は、車体２が右側に旋回走行した場合を例示したものである。

傾斜角度検出部８１に作用する旋回慣性力Ｆ１は、図７及び下記の〔式３〕にて示すように、傾斜角度検出部８１の質量Ｍと旋回中心Ｔ１から傾斜角度検出部８１の設置箇所までの旋回半径（Ｒ＋ａ）と補正角速度ω１とから求めることができる。ここで、旋回半径については、傾斜角度検出部８１が車体２の横幅方向の中央部から距離ａだけ左側に配置されているので、旋回中心Ｔ１から車体２の横幅方向の中央部までの距離Ｒに、車体２の横幅方向の中央部から傾斜角度検出部８１の設置箇所までの距離ａを加えている。ちなみに、下記の〔式３〕では、旋回半径を「Ｒ＋ａ」としているが、車体２の横幅方向の中央部から距離ａは考慮せずに、旋回半径を「Ｒ」とすることもできる。

〔式３〕
Ｆ１＝Ｍ・（Ｒ＋ａ）・ω１^２

Ｍは、傾斜角度検出部８１の質量であり、ａは、車体２の横幅方向の中央部から傾斜角度検出部８１の設置箇所までの距離であるので、既知の値である。また、ω１は、クローラすべり補正部２０７にて求められている。そこで、旋回慣性力補正量算出部２０８は、予め定めた関係式等を用いて旋回半径Ｒを求め、求めた旋回半径Ｒを用いて、上記の〔式３〕により傾斜角度検出部８１に作用する旋回慣性力Ｆ１を求めてもよい。関係式については、例えば、下記の〔式４〕を用いることができる。

〔式４〕
Ｒ＝ＶＣ／ω１
ＶＣは車速算出部２０５にて求められた車速である。

傾斜角度検出部８１に旋回慣性力Ｆ１が作用すると、図８に示すように、傾斜角度検出部８１の液体８３が旋回慣性力Ｆ１の影響を受けて、液面レベル８５がθ１だけ傾斜することになる。そこで、旋回慣性力補正量算出部２０８は、θ１を旋回慣性力補正量として、求めた旋回慣性力Ｆ１を用いて、旋回慣性力補正量θ１を求めている。

θ１と旋回慣性力Ｆ１と傾斜角度検出部８１にかかる重力Ｍｇとの間には、下記の〔式５〕の関係が成り立つので、旋回慣性力補正量算出部２０８は、求めた旋回慣性力Ｆ１と重力Ｍｇとを用いて、〔式５〕を変形させた下記の〔式６〕により、旋回慣性力補正量θ１を求めている。

〔式５〕
ｔａｎθ１＝Ｆ１／Ｍｇ＝Ｍ・（Ｒ＋ａ）・ω１^２／Ｍｇ
ｇは重力加速度とする。

〔式６〕
θ１＝ｔａｎ^−１（（Ｒ＋ａ）・ω１^２／ｇ）

横方向慣性力補正量算出部２０９は、クローラすべり補正部２０７にて求められた補正角速度ω１を用いて、図９に示すように、加速度（車体横幅方向加速度）による横方向慣性力Ｆ２を求め、図１０に示すように、その横方向慣性力Ｆ２に基づく横方向慣性力補正量θ２を求めている。この実施形態では、傾斜角度検出部８１が、車体２において左右方向の中央部よりも左側で且つ前後方向の中央部よりも前側に配置されている。よって、車体２を旋回走行させる際に、車体２の方位を変更するときに傾斜角度検出部８１に対して車体２の横幅方向に加速度による横方向慣性力Ｆ２が生じることになる。そこで、横方向慣性力補正量算出部２０９は、クローラすべり補正部２０７にて求められた補正角速度ω１を用いて、傾斜角度検出部８１に対して作用する車体２の横幅方向の加速度による横方向慣性力Ｆ２を求めている。図９及び図１０は、車体２が右側に旋回走行する場合を例示したものである。

車体２の方位を変更するときに、車体２が回転運動を行うことになるので、車体２の方位を変更する向きの傾斜角度検出部８１の移動速度をＶＡとすると、その移動速度ＶＡと車体２の中心Ｐ１から傾斜角度検出部８１の設置箇所Ｐ２までの距離ｒと補正角速度ω１との間に、下記の〔式７〕が成り立つ。

〔式７〕
ＶＡ＝ｒ・ω１

車体２の中心Ｐ１から傾斜角度検出部８１までの距離ｒについては、車体２の横幅方向において中央部から傾斜角度検出部８１までの距離ａと、車体２の前後方向において中央部から傾斜角度検出部８１までの距離ｃとが既知の値であるので、それら距離ａ，ｃから距離ｒ（＝√（ａ^２＋ｃ^２））を求めることができる。

また、車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の移動速度をＶＨとすると、移動速度ＶＡと移動速度ＶＨの間の角度θＨと移動速度ＶＡと移動速度ＶＨとの間に、下記の〔式８〕が成り立つ。ちなみに、移動速度ＶＡと移動速度ＶＨの間の角度θＨについては、予め定めておくことができる。

〔式８〕
ＶＨ＝ＶＡ・ｃｏｓ（θＨ）

そして、車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の移動速度ＶＨを時間にて微分することで、傾斜角度検出部８１の横幅方向における加速度（車体横幅方向加速度）α１を求めることができる。ちなみに、時間にて微分する際に、例えば、傾斜角度検出部８１の検出周期等の時間を用いることができる。

以上のことから、横方向慣性力補正量算出部２０９は、車体２の中心Ｐ１から傾斜角度検出部８１までの距離ｒと、クローラすべり補正部２０７にて求められた補正角速度ω１と、移動速度ＶＡと移動速度ＶＨの間の角度θＨとから、下記の〔式９〕を用いて、車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の加速度（車体横幅方向加速度）α１を求めることができる。このようにして、車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の加速度（車体横幅方向加速度）α１は、傾斜角度検出部８１の設置箇所Ｐ２における単位時間当たりの車体横幅方向における移動距離に基づいて求めることができる。

〔式９〕
α１＝ｄＶＨ／ｄｔ＝ｄ（ｒ・ω１・ｃｏｓ（θＨ））／ｄｔ

横方向慣性力補正量算出部２０９は、求めた車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の加速度（車体横幅方向加速度）α１に、傾斜角度検出部８１の質量Ｍを乗ずることで、車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の加速度（車体横幅方向加速度）α１による横方向慣性力Ｆ２（＝Ｍα１）を求めることができる。

車体２の横幅方向における傾斜角度検出部８１の加速度α１（図９参照）が生じると、傾斜角度検出部８１に対してそれとは反対方向に車体横幅方向加速度α１による横方向慣性力Ｆ２（図１０参照）が作用することになる。このように、車体横幅方向加速度α１による横方向慣性力Ｆ２が作用すると、図１０に示すように、傾斜角度検出部８１の液体８３が横方向慣性力Ｆ２の影響を受けて、液面レベル８５がθ２だけ傾斜することになる。そこで、横方向慣性力補正量算出部２０９は、θ２を横方向慣性力補正量として、求めた横方向慣性力Ｆ２を用いて、横方向慣性力補正量θ２を求めている。

θ２と横方向慣性力Ｆ２と傾斜角度検出部８１にかかる重力Ｍｇとの間には、下記の〔式１０〕の関係が成り立つので、横方向慣性力補正量算出部２０９は、求めた車体横幅方向加速度α１と重力Ｍｇとを用いて、〔式１０〕を変形させた下記の〔式１１〕により、横方向慣性力補正量θ２を求めている。

〔式１０〕
ｔａｎθ２＝Ｆ２／Ｍｇ＝Ｍ・α１／Ｍｇ
ｇは重力加速度とする。

〔式１１〕
θ２＝ｔａｎ^−１（α１／ｇ）

補正量統合部２１０は、旋回慣性力補正量算出部２０８にて求めた旋回慣性力補正量θ１と横方向慣性力補正量算出部２０９にて求めた横方向慣性力補正量θ２とを加算することで、旋回慣性力補正量θ１と横方向慣性力補正量θ２とを統合している。

ローリング制御部２０１は、例えば、傾斜角度検出部８１の検出値（傾斜角度）から補正量統合部２１０にて統合された旋回慣性力補正量θ１と横方向慣性力補正量θ２との統合量を引くことで、傾斜角度検出部８１の検出値（傾斜角度）を補正している。ローリング制御部２０１は、補正後の傾斜角度検出部８１の検出値（傾斜角度）を制御本体部２０２に入力している。制御本体部２０２は、入力される補正後の傾斜角度検出部８１の検出値（傾斜角度）が所望角度になるように、左側の昇降シリンダ３５及び右側の昇降シリンダ３５を制御する状態で姿勢変更部３１を制御している。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記実施形態では、補正角速度について、トランスミッション１１が有するギアの回転速度に基づいて角速度を求め、その求めた角速度と補正係数とから補正角速度を求めているが、この求め方に限らず、他の求め方により補正角速度を求めることもできる。

例えば、測位衛星及び基準局等を用いてＲＴＫ測位（リアルタイムキネマティック測位）により、コンバイン１の現在位置を取得可能である場合に、実際にコンバイン１を旋回走行させたときの移動軌跡を取得しておく。また、トランスミッション１１が有するギアの回転速度に基づいて角速度を求め、その求めた角速度と補正係数とから補正角速度を求めて、補正角速度を用いた理論上の移動軌跡を求めておく。そして、実際の移動軌跡と理論上の移動軌跡とを比較して誤差係数を求めておく。これにより、ＲＴＫ測位（リアルタイムキネマティック測位）により、コンバイン１の現在位置を取得していない場合に、トランスミッション１１が有するギアの回転速度に基づいて角速度を求め、その求めた角速度と補正係数と誤差係数とから補正角速度を求めることができる。

このように、実際のコンバイン１の動きを示す旋回走行情報を取得しておくとともに、角速度と補正係数とから求めた補正角速度を用いた理論上の旋回走行情報を取得しておき、実際の旋回走行情報と理論上の旋回走行情報とを比較してその誤差係数を求めておく。これにより、角速度と補正係数とから補正角速度を求めることができるだけでなく、角速度と補正係数と誤差係数とから補正角速度を求めることができるので、必要に応じて、角速度と補正係数とから補正角速度を求める状態と、角速度と補正係数と誤差係数とから補正角速度を求める状態とに切り替えることができる。

（２）上記実施形態では、旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２を求めるに当たり、角速度と補正係数とから補正角速度を求めることで、角速度を補正しており、その補正後の補正角速度を用いて旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２を求めている。これに代えて、角速度を補正せずに、トランスミッション１１が有するギアの回転速度に基づいて求めた角速度を用いて、旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２を求めることもできる。

この場合、旋回慣性力Ｆ１を求める際に、旋回半径（〔式３〕における「Ｒ＋ａ」に相当する）に補正係数を乗ずることで、旋回半径を補正することができ、補正後の旋回半径を用いて旋回慣性力Ｆ１を求めることもできる。また、横方向慣性力Ｆ２を求める際に、車体２の中心Ｐ１から傾斜角度検出部８１の設置箇所Ｐ２までの距離（〔式７〕における「ｒ」に相当する）に補正係数を乗ずることで、車体２の中心Ｐ１から傾斜角度検出部８１の設置箇所Ｐ２までの距離を補正することができ、補正後の距離を用いて横方向慣性力Ｆ２を求めることもできる。

このように、旋回慣性力Ｆ１及び横方向慣性力Ｆ２を求めるに当たり、どの値を補正するかは適宜変更が可能であり、各種の補正方法を適用することができる。

（３）上記実施形態では、傾斜角度検出部８１として、密閉容器８２に液体８３を封入したものを例示したが、例えば、錘を用いたセンサや加速度センサ等、他の形式の傾斜角度検出部を適用することもできる。

（４）上記実施形態では、左クローラ車速取得部２０３及び右クローラ車速取得部２０４が、トランスミッション１１が有するギアの回転速度に基づいて左クローラ車速及び右クローラ車速を求めているが、例えば、左右一対のクローラ式走行装置２１の夫々に車速センサ等を備えることで、左クローラ車速取得部２０３及び右クローラ車速取得部２０４が、左クローラ車速及び右クローラ車速を取得することもできる。

１コンバイン（作業車両）
２車体
３走行部
１０エンジン
１１トランスミッション
２１クローラ式走行装置（第１走行部、第２走行部）
２９クローラベルト（クローラ）
３１姿勢変更部
８１傾斜角度検出部
２０１ローリング制御部（制御部）

Claims

車体を支持して走行させる走行部と、
前記車体に備えられて前記車体の左右傾斜角度を検出する傾斜角度検出部と、
前記走行部にて支持される前記車体の姿勢を変更自在な姿勢変更部と、
前記姿勢変更部を制御する制御部とが備えられ、
前記制御部は、前記走行部により前記車体が旋回走行する場合に、旋回走行に基づく回転運動により前記傾斜角度検出部に作用する第１の慣性力と、旋回走行に基づく前記車体の方位の変化に起因して前記傾斜角度検出部に作用する第２の慣性力とを求めて、求めた第１の慣性力及び第２の慣性力から補正値を求め、前記傾斜角度検出部の検出値を前記補正値にて補正する状態で、前記車体の左右傾斜角度が所望角度になるように、前記姿勢変更部を制御することを特徴とする作業車両。
前記走行部に駆動源の動力を伝達するトランスミッションを備え、
前記制御部は、前記トランスミッションが有するギアの回転速度に基づいて求められる角速度と補正係数とから補正角速度を求め、求めた補正角速度を用いて前記第１の慣性力及び前記第２の慣性力を求めることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
前記走行部は、前記車体の幅方向一側方側に設けられてクローラを有する第１走行部と、前記車体の幅方向他側方側に設けられてクローラを有する第２走行部とが備えられ、
前記制御部は、前記走行部により前記車体が旋回走行する場合に、前記第１走行部のクローラにおけるすべり度合いと前記第２走行部のクローラにおけるすべり度合いとの差に基づいて前記補正係数を求めることを特徴とする請求項２に記載の作業車両。