作業機のローリング制御装置

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【発明の名称】	作業機のローリング制御装置
【発明者】	【氏名】梅本享
【要約】	【課題】傾斜センサと比較的廉価な角速度センサとの２種のセンサを備えて、精度良く検出できるローリング制御手段を実現させる。【解決手段】ローリング制御手段２４を、機体２１のローリング動に関する角速度センサ２３の検出値を積分して得られる積分値を基準として、機体２１の左右方向の傾斜センサ１５の検出値に基づく補正を行うことで求められる検出傾斜角が、予め設定した目標設定角となるようにローリングシリンダ８を作動させるものに構成し、機体２１の姿勢安定度の高い低いを判別する判別手段Ｈを設け、機体２１の姿勢安定度が高いほど傾斜センサ１５の検出値に基づく補正割合を大きくし、機体２１の姿勢安定度が低いほど前記傾斜センサ１５の検出値に基づく補正割合を小さくする係数補正手段Ａを備える。

【特許請求の範囲】
【請求項１】対地作業装置をローリング自在に走行機体に連結し、前記対地作業装置を前記走行機体に対してローリング駆動するアクチュエータと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、前記走行機体又は前記対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサとを備えるとともに、前記傾斜センサと前記角速度センサとの双方の検出値に基づいて、前記対地作業装置の左右方向姿勢が設定角度に維持されるように前記アクチュエータを作動させるローリング制御手段を設けてある作業機のローリング制御装置であって、前記ローリング制御手段を、前記角速度センサの検出値を積分して得られる積分値を基準として、前記傾斜センサの検出値に基づく補正を行うことによって求められる検出傾斜角が、予め設定された目標設定角となるように前記アクチュエータを作動させるものに構成するとともに、前記走行機体の姿勢安定度の高い低いを判別する判別手段を設け、前記走行機体の姿勢安定度が高いほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記走行機体の姿勢安定度が低いほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくする補正手段を備えてある作業機のローリング制御装置。
【請求項２】前記判別手段が前記角速度センサであり、前記補正手段は、前記角速度センサの出力値が小さいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記角速度センサの出力値が大きいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項３】前記判別手段が前記傾斜センサであり、前記補正手段は、前記傾斜センサの出力値が小さいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記傾斜センサの出力値が大きいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項４】前記判別手段が、前記走行機体の走行速度を検出する車速センサであり、前記補正手段は、走行速度が遅いほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、走行速度が速いほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項５】前記判別手段が、前記走行機体の横方向の加速度を検出する横加速度センサであり、前記補正手段は、前記走行機体の横方向加速度が小さいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記横方向加速度が大きいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項６】前記判別手段が、前記走行機体の回向走行における角速度を検出する回向角速度センサであり、前記補正手段は、前記走行機体の回向走行による回向角速度が小さいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記回向角速度が大きいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項７】前記判別手段が、操向輪の切れ角を検出する切れ角センサであり、前記補正手段は、前記操向輪の切れ角が小さいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記操向輪の切れ角が大きいほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。
【請求項８】前記判別手段が、前記走行機体又は前記対地作業装置を操るためのアクチュエータの作動或いは操作入力数の多少を検出する操作頻度検出手段であり、前記補正手段は、前記アクチュエータの作動或いは操作入力数が少ないほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、前記アクチュエータの作動或いは操作入力数が多いほど前記傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されている請求項１に記載の作業機のローリング制御装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トラクタ、田植機、直藩機といった作業機のローリング制御装置に係り、詳しくは、対地作業装置をローリング自在に走行機体に連結し、対地作業装置を走行機体に対してローリング駆動するアクチュエータと、走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサとを備えるとともに、傾斜センサと角速度センサとの双方の検出値に基づいて、対地作業装置の左右方向姿勢が設定角度に維持されるようにアクチュエータを作動させるローリング制御手段を設けてある作業機のローリング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トラクタ等の作業機における対地作業装置のローリング制御においては、作業装置の変位検出手段として傾斜センサと角速度センサとの双方のセンサを用いることにより、応答性が良く、誤作動も先ず無い正確で精度の良い制御作動を行えることが知られている。このように、傾斜センサと角速度センサとを併用するローリング制御手段としては、大別して■２種のセンサによる検出値をそのまま用いて状況を判断し、それによってローリング動作速度等を決定するもの（特開平１０－１７８８３５号公報等）と、■角速度を積分して傾斜角度とし、誤差を傾斜センサにより補正するもの（特許第２７３３５９７号公報等）とがある。
【０００３】例えば、特開平２－２１６４１２号公報にて示されたように、重錘と、この重錘の揺動量を検出するポテンショメータ等から成る傾斜センサ（低速度反応センサ）、及び光式ジャイロ等で成る角速度センサ（高速度反応センサ）の双方のセンサを用いてローリング制御装置を構成したものである。これにより、慣性の影響を受けず、応答性に優れる角速度センサと、検出時点での絶対傾斜角は検出できない角速度センサの欠点を補う傾斜センサとを組み合わせて、ダンパーやフィルターを設けること無く正確迅速にローリング制御が行え、対地作業精度の向上を図ることができる。
【０００４】即ち、角速度センサによる角速度出力ｄθｊ／ｄｔを積分することにより、センサ筐体の横揺れの影響を受けない傾斜角度変化（積分傾斜角）θｊを得ることができる。但し、角速度センサは角度変化しか検知できないので、絶対角度の検知には傾斜センサが必要である。車体が十分長時間停止すると目標傾斜角θは検出傾斜角θｒに収束して傾斜センサの値が走行機体の傾斜角度として出力される。走行機体が傾斜変化すると目標傾斜角θに傾斜角度変化θｊが加算され、横揺れの影響を受けない応答の良い傾斜角度を検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記■のローリング制御手段は、比較的廉価な角速度センサを用いても実現可能ではあるが、複雑な傾斜変化には対応し切れないという難点がある。これに対して前記■のローリング制御手段は、常に精度良く傾斜を検出できるが、実現のためには高精度な、即ち高価なセンサが必要になるという難点があった。
【０００６】本発明の目的は、前記■の手段及び■の手段双方の長所を備えたもの、即ち、比較的廉価な角速度センサとしながら、精度良く検出できるローリング制御手段を実現させる点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の構成は、対地作業装置をローリング自在に走行機体に連結し、対地作業装置を走行機体に対してローリング駆動するアクチュエータと、走行機体又は対地作業装置の左右傾斜角度を検出する傾斜センサと、走行機体又は対地作業装置の左右傾斜方向の角速度を検出する角速度センサとを備えるとともに、傾斜センサと角速度センサとの双方の検出値に基づいて、対地作業装置の左右方向姿勢が設定角度に維持されるようにアクチュエータを作動させるローリング制御手段を設けてある作業機のローリング制御装置であって、ローリング制御手段を、角速度センサの検出値を積分して得られる積分値を基準として、傾斜センサの検出値に基づく補正を行うことによって求められる検出傾斜角が、予め設定された目標設定角となるようにアクチュエータを作動させるものに構成するとともに、走行機体の姿勢安定度の高い低いを判別する判別手段を設け、走行機体の姿勢安定度が高いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、走行機体の姿勢安定度が低いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくする補正手段を備えてあることを特徴とする。
【０００８】〔作用・効果〕前述したように、走行地面の起伏や凹凸が少なく又は小さくて比較的平であるときには、作業機の姿勢が比較的安定していて傾斜センサの有効性が増し、走行地面の起伏や凹凸が比較的多く又は大きくて比較的複雑であるときには、作業機の姿勢は比較的不安定であって角速度センサの有効性が増すようになる。従って、走行機体の姿勢安定度が高いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくすれば、検出精度を良好なものとしながら応答性の良いローリング制御が行えるとともに、走行機体の姿勢安定度が低いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくすれば、頻繁な姿勢変化に追従できて検出精度が損なわれないローリング制御を行うことが可能になる。
【０００９】つまり、各センサ検出値の重み付け割合を状況に応じて変更することにより、比較的廉価な角速度センサを用いながら、姿勢変化の激しい悪路においては精度良く、そして、姿勢変化の穏やかな起伏、凹凸の少ない地面では迅速なローリング制御を行えるようになり、前記■の手段に比べては悪路での検出精度に優れ、前記■の手段に比べては必要な検出精度を得ながらシステムに要するコストを下げることができる点で優れるようになった。
【００１０】請求項２の構成は、請求項１の構成において、判別手段が角速度センサであり、補正手段は、角速度センサの出力値が小さいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、角速度センサの出力値が大きいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】〔作用・効果〕請求項２の構成によれば、ローリング制御のために装備されている角速度センサで判別手段を兼ねるので、専用の判別手段を省略しながら請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００１２】請求項３の構成は、請求項１の構成において、判別手段が傾斜センサであり、補正手段は、傾斜センサの出力値が小さいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、傾斜センサの出力値が大きいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】〔作用・効果〕請求項３の構成によれば、ローリング制御のために装備されている傾斜センサで判別手段を兼ねるので、専用の判別手段を省略しながら請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００１４】請求項４の構成は、請求項１の構成において、判別手段が、走行機体の走行速度を検出する車速センサであり、補正手段は、走行速度が遅いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、走行速度が速いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とする。
【００１５】〔作用・効果〕請求項４の構成においては、走行速度が速くなれば起伏や凹凸を乗り越えたときの衝撃や姿勢変化は大きくなり、走行速度が遅くなれば起伏や凹凸を乗り越えたときの衝撃や姿勢変化は小さくなる現象を利用したものであり、その車速センサを判別手段として用いることによって、請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００１６】請求項５の構成は、請求項１の構成において、判別手段が、走行機体の横方向の加速度を検出する横加速度センサであり、補正手段は、走行機体の横方向加速度が小さいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、横方向加速度が大きいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１７】〔作用・効果〕請求項５の構成においては、走行機体の横方向加速度が大きいほど姿勢安定度が低く、走行機体の横方向加速度が小さいほど姿勢安定度が高いことを利用したものであり、横加速度センサを判別手段として用いることによって、請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００１８】請求項６の構成は、請求項１の構成において、判別手段が、走行機体の回向走行における角速度を検出する回向角速度センサであり、補正手段は、走行機体の回向走行による回向角速度が小さいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、回向角速度が大きいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とするものである。
【００１９】〔作用・効果〕請求項６の構成においては、走行機体の回向時における角速度（旋回速度）が大きいほど姿勢安定度が低く、回向時における角速度（旋回速度）が小さいほど姿勢安定度が高いことを利用したものであり、回向角速度センサを判別手段として用いることによって、請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００２０】請求項７の構成は、請求項１の構成において、判別手段が、操向輪の切れ角を検出する切れ角センサであり、補正手段は、操向輪の切れ角が小さいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、操向輪の切れ角が大きいほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とする。
【００２１】〔作用・効果〕請求項７の構成によれば、前輪等の操向輪の切れ角が小さいほど走行機体に作用する遠心力が小になって姿勢安定度が高く、操向輪の切れ角が大きいほど走行機体に作用する遠心力が大になって姿勢安定度が低くなることを利用したものであり、切れ角センサを判別手段として用いることによって、請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００２２】請求項８の構成は、請求項１の構成において、判別手段が、走行機体又は対地作業装置を操るためのアクチュエータの作動或いは操作入力数の多少を検出する操作頻度検出手段であり、補正手段は、アクチュエータの作動或いは操作入力数が少ないほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を大きくし、アクチュエータの作動或いは操作入力数が多いほど傾斜センサの検出値に基づく補正割合を小さくするものに構成されていることを特徴とするものである。
【００２３】〔作用・効果〕請求項８の構成においては、操向用油圧シリンダや耕耘ロータリの昇降用油圧シリンダといったアクチュエータの作動量（又は作動速度）、或いはそのためのハンドル回し量や昇降レバーの傾倒量といった操作入力数が少ないほど、走行機体に与える慣性の影響が少なく、従って走行機体の姿勢安定度が高いものであり、前記アクチュエータの作動量（又は作動速度）、或いはそのための前記操作入力数が多いほど、走行機体に与える慣性の影響が多く、従って走行機体の姿勢安定度が低いものであるという現象を利用したものであり、アクチュエータの作動或いは操作入力数の多少を検出する操作頻度検出手段を判別手段として用いることによって、請求項１の構成による作用・効果を奏することが可能になる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は作業機の一例である農用トラクタの後部を示しており、ミッションケース３に、上下揺動自在なトップリンク１と左右一対のロアリンク２を介して、走行機体２１に対してローリング自在にロータリ耕耘装置（対地作業装置の一例）４を連結してある。ミッションケース３の上部に、油圧シリンダ５により上下に揺動駆動される一対のリフトアーム６が備えられ、一対のリフトアーム６とロアリンク２とがリフトロッド７、及び複動型の油圧シリンダ８を介して連結されている。１９は左右一対の駆動後輪である。
【００２５】図２に示すように、油圧シリンダ５に対する３位置切換式の制御弁１６が制御装置２２により操作されて、油圧シリンダ５及びリフトアーム６によりロータリ耕耘装置４が昇降駆動される。油圧シリンダ８に対する３位置切換式の制御弁１７が制御装置２２により操作されて、油圧シリンダ８の伸縮作動によりロータリ耕耘装置４が、油圧シリンダ８とは反対側のロアリンク２との連結点周りにローリング駆動される。
【００２６】この農用トラクタは、ロータリ耕耘装置４を地面から設定高さに維持し耕耘深さを設定値に維持する昇降制御手段２９、走行機体２１に対するロータリ耕耘装置４の高さを設定位置に維持するポジション制御手段３０、並びに、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右方向の傾斜角度を設定角度に維持するローリング制御機能が、制御装置２２に備えられている。
【００２７】図２及び図１に示すように、ロータリ耕耘装置４に上下揺動自在に後部カバー９が備えられ、バネ１８により後部カバー９が下方側に付勢されて、ロータリ耕耘装置４に対する後部カバー９の上下揺動角度を検出する耕深センサ１０が備えられており、耕深センサ１０の検出値が制御装置２２に入力されている。これにより昇降制御手段２９によって、耕深センサ１０の検出値が、走行機体２１に設けられたダイヤル操作式でポテンショメータ型式の耕深設定器１１の設定耕耘深さとなるように、制御弁１６が操作されて、油圧シリンダ５によりロータリ耕耘装置４が自動的に昇降駆動される。
【００２８】図２及び図１に示すように、走行機体２１に対するリフトアーム６の上下角度を検出する角度センサ１３が、リフトアーム６の基部に備えられており、角度センサ１３の検出値が制御装置２２に入力されている。これによりポジション制御手段３０によって、角度センサ１３の検出値が走行機体２１に設けられたレバー操作式のポジション設定器１２の目標値となるように、制御弁１６が操作されて、油圧シリンダ５によりリフトアーム６が上下に揺動駆動される。
【００２９】前述の昇降制御手段２９及びポジション制御手段３０において、耕深設定器１１の設定耕耘深さに対応する角度センサ１３の検出値と、ポジション設定器１２の目標値とが比較されて、ポジション設定器１２の目標値の方が高い場合、昇降制御手段２９及び後述するローリング制御機能が停止して（油圧シリンダ８が停止した状態）、ポジション制御手段３０が作動する。これにより、ポジション設定器１２の目標値に角度センサ１３の検出値が一致するように、制御弁１６が操作されて、油圧シリンダ５によりロータリ耕耘装置４が昇降駆動される。従って、ポジション設定器１２を操作することにより、耕深設定器１１の設定耕耘深さに対応する角度センサ１３の検出値よりも高い範囲で、ロータリ耕耘装置４を走行機体２１に対して任意の高さに昇降駆動し停止させることができる。
【００３０】次にポジション設定器１２を下降側に操作して、ポジション設定器１２の目標値が、耕深設定器１１の設定耕耘深さに対応する角度センサ１３の検出値に一致すると（又は低くなると）、ポジション制御手段３０が停止し、昇降制御手段２９及びローリング制御機能が作動する。これにより、昇降制御手段によって耕深センサ１０の検出値が耕深設定器１１の設定耕耘深さとなるように、制御弁１６が操作されて、油圧シリンダ５によりロータリ耕耘装置４が自動的に昇降駆動される。後述するようにローリング制御機能によって、水平面に対して左右方向に傾斜（又は水平面に平行）した設定角度に、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左（右方向の傾斜角度が維持されるように、制御弁１７が操作されて、油圧シリンダ８によりロータリ耕耘装置４がローリング駆動される。
【００３１】図１、図２に示すように、この農用トラクタでは、水平面に対して左右方向に傾斜（又は水平面に平行）した設定角度に、水平面に対するロータリ耕耘装置４の左右方向の傾斜角度が維持されるように、ロータリ耕耘装置４をローリング駆動するローリング制御手段２４を備えてある。ロータリ耕耘装置４の左右方向の設定角度を設定するダイヤル式の傾斜設定器２０を備えてあり、これは水平位置から右下り側及び左下り側に、任意に且つ連続的に設定角度を設定及び変更することができるように構成されている。
【００３２】即ち、走行機体２１の左右傾斜角度を検出する重錘式の傾斜センサ１５と、走行機体２１の左右傾斜方向の角速度を検出する振動ジャイロ式の角速度センサ２３と、油圧シリンダ８の作動位置を検出するストロークセンサ１４とを備えてあり、ローリングシリンダ８の作動位置によって機体２１に対するロータリ耕耘装置４の左右傾斜角度が検出できるので、傾斜センサ１５と角速度センサ２３との双方の検出値に基づいて、ロータリ耕耘装置４の左右方向姿勢が傾斜設定器２０による設定角度に維持されるように油圧シリンダ８を作動させるローリング制御手段２４を制御装置２２に設けてある。
【００３３】そして、温度等の諸条件によってドリフトする角速度センサ２３の零点を時間経過に伴って更新して補正するセンサ零点補正装置Ｚを設けてある。即ち、角速度センサ２３によって検出されるサンプリング出力値の複数を記憶する記憶手段２５と、記憶された複数のサンプリング出力値に基づいて演算処理された平均値を零点とする零点制御手段２６と、走行機体２１の姿勢安定度の高い低いを判別する姿勢判別手段Ｈとを備え、走行機体２１の姿勢安定度が高いほどサンプリング出力値の数を少なく設定し、走行機体２１の姿勢安定度が低いほどサンプリング出力値の数を多く設定する零点補正手段２８を設けてセンサ零点補正装置Ｚが構成されている。
【００３４】図２に示すように、後輪１９（図１参照）と前輪３１への伝動軸３２の回転数を検出して、走行機体２１の走行速度を検出する車速センサ２７を備えてあり、この車速センサ２７と、これの検出情報を処理する判別回路２９によって姿勢判別手段Ｈが構成されている。即ち、走行速度が速いほど走行機体２１の姿勢安定度が低く、走行速度が遅いほど走行機体２１の姿勢安定度が高いと判断されるようになっている。
【００３５】零点制御手段２６と点との演算処理による第１誤差補償（零点補償）Ｇ１は、次のようである。即ち、図３に示すように、平均間隔内で発生するノイズを完全に除去するべく一定間隔平均処理と、適応ＬＰＦとを行う。一定間隔平均処理は、１０００Ｈｚでサンプリングした１０ｍｓｅｃ分のデータ（１０個）を足し算し、データ列ａとする。そして、１ｓｅｃごとにデータ列ａの平均を計算し、データ列ｂとする。
【００３６】適応ＬＰＦ（ローパスフィルタ）は、平均処理の度に以下のＬＰＦ処理で基準電圧を更新する。
新基準電圧＝（１秒間の平均値×α＋旧基準電圧×β）÷（α＋β）
十分に平滑化することで零点を出力する（現在はα＝１、β＝１９９に設定）。但し、α、βは条件によって可変にするものであり、例えば、メインキーＯＮ直後や温度上昇時等、基準電圧が変動し易いときはαを大きくして変動への追従性を重視し、変動が安定する条件ではαを小さくして計算の正確さを重視する。又、旋回中や大きな傾斜変化時には処理を中断し、誤った基準電圧を計算しないようにする。
【００３７】第１誤差補償Ｇ１で全ての誤差を除去することはできないので、さらにセンサの直線性にも誤差があり、積分処理による誤差の蓄積をなくすことはできない。そこで、一旦蓄積された誤差を取り除くため、傾斜設定器２０で設定された目標傾斜角θに傾斜センサ１５による検出傾斜角θｒとの偏差をフィードバックする第２誤差補償Ｇ２を行う。ここで、フィードバック係数（即ち、傾斜センサ１５の検出値に基づく補正割合であり、以下ＦＢ係数と略称する）Ｋ２を十分に小さく設定することができれば、機体停止時にθ＝θｒとなって傾斜センサ１５と同等の絶対精度が確保され、傾斜変化時には横揺れの影響を受けない応答性の良い傾斜角度を出力できる。逆にＦＢ係数Ｋ２が大きいと、θｒの補償が効き過ぎて傾斜センサ１５の出力値と変わらなくなってしまう。
【００３８】ここでＦＢ係数Ｋ２は蓄積される誤差に応じて設定する必要があるので、精度の良いジャイロセンサを用いるほど、第１誤差補償Ｇ１を工夫するほど小さくできる。前述の処理では、0.5%程度で誤差が除去でき、必要性能を満たすに十分小さい値である。しかし、温度変化の激しい条件や、より廉価なジャイロセンサを用いる場合、さらに大きくする必要があり、それによる性能劣化がどの程度になるか評価する必要がある。
【００３９】そこで、図に示すように、状況に応じてＦＢ係数Ｋ２を可変にする係数補正手段Ａを設けてある。即ち、係数補正手段Ａは、走行機体２１の姿勢安定度が高いほど傾斜センサ１５の検出値に基づく補正割合を大きくし、走行機体２１の姿勢安定度が低いほど傾斜センサ１５の検出値に基づく補正割合を小さくするように機能する。姿勢安定度の高い低いを判断する姿勢判別手段Ｈは、前述した車速センサ２７であり、係数補正手段Ａは、走行速度が遅いほど前記補正割合を大きくし、走行速度が速いほど前記補正割合を小さくするものに構成されている。
【００４０】ＦＢ係数Ｋ２を可変にするその他の例としては、停止中や傾斜変化の少ないときはＦＢ係数Ｋ２を大きくして目標傾斜角θの誤差を速やかに除去し、逆に作業中や傾斜変化の激しいときはＦＢ係数Ｋ２を小さくして横揺れの影響を抑えて応答性を上げる。さらに、始動直後や温度変化の大きい等ジャイロセンサの誤差が大きくなる条件ではＦＢ係数Ｋ２を大きくして誤差の除去を重視し、温度が安定したときにはＦＢ係数Ｋ２を小さくして応答性を重視する。
【００４１】参考として、図１０～図１２に、台上でトラクタを傾斜させたときの各センサ１５，２３の検出作動テスト結果を示す。台上テストの概略は、図１３に示すように、後輪１９，１９を乗せる載置台４１，４１のうちの一方の載置台４１を、信号発生装置４２と制御装置４３と昇降駆動機構４４とで成る昇降テスト設備Ｔによって、所定の周期、昇降量、昇降速度でもって昇降移動させる、というものである。
【００４２】図１０は、片側の載置台４１を２秒間で２度変化するように上昇及び下降させた場合における、傾斜センサ１５と角速度センサ２３の変化特性を示したものである。これによると、角速度センサ２３は殆ど時間遅れなく変化しているとともに、ややずれがあるものの載置台４１（即ちトラクタ）とほぼ同じようにローリング動しているに対して、傾斜センサ１５は、０．５秒ほどの時間遅れを伴って変化しており、かつ、上昇移動開始時、及び下降移動開始時には慣性によって一時的に逆方向の動きとして検出していることが理解できる。
【００４３】図１１は、図１０の場合よりも明確に昇降速度を速めたものであり、片側の載置台４１を０．５秒間で２度変化するように下降及び上昇させた場合における、傾斜センサ１５と角速度センサ２３の変化特性を示したものである。これによると、傾斜センサ１５は、下降並びに上昇開始時に約１度逆方向に出力してしまっているとともに、昇降停止時にもオーバーシュートしている。これに対して角速度センサ２３は、やはり載置台４１（即ちトラクタ）の動きに追従していることが分かる。角速度センサ２３に、若干のオーバーシュートが見られるが、これはおそらくは実際にトラクタ機体２１がオーバーシュート（慣性により、下降終了時には後輪１９が沈み込み、上昇終了時には飛び上がっている）しているものと思われる。
【００４４】図１２は、さらに昇降速度を速めたもので、片側の載置台４１を０．５秒間で３度変化するように上昇及び下降させた場合における、傾斜センサ１５の出力変化特性をラインｚで、角速度センサ２３の出力変化特性をラインｙで、これら両センサ１５，２３の出力を総合しての本発明によるローリング制御手段２４によるストロークセンサ１４の出力変化特性（即ちロータリ耕耘装置４の傾斜姿勢）をラインｘで、及び従来のストロークセンサの出力をラインｗで夫々示してある。
【００４５】これにおいても、角速度センサ２３は良好な追従性を示すので、絶対傾斜角度の検出として機能する傾斜センサ１５の顕著なオーバーシュートに拘らずに、ローリング制御全体としては逆方向に検出することが無く、素早い応答性を発揮して、ロータリ耕耘装置４は常に目標設定角度（水平）の±１度以内に保持されており、従来のローリング制御よりも明らかに優れていることが理解できる。
【００４６】〔別実施形態〕係数補正手段Ａ及び姿勢判別手段Ｈは、以下《１》～《７》に記載した構成のものでも良い。
【００４７】《１》図４に示すように、姿勢判別手段Ｈが角速度センサ２３であり、係数補正手段Ａを、角速度センサ２３の出力値が小さいほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、角速度センサ２３の出力値が大きいほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００４８】《２》図５に示すように、姿勢判別手段Ｈが傾斜センサ１５であり、係数補正手段Ａを、傾斜センサ１５の出力値が小さいほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、傾斜センサ１５の出力値が大きいほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００４９】《３》図６に示すように、姿勢判別手段Ｈが、走行機体２１の横方向の加速度を検出する横加速度センサ４１であり、係数補正手段Ａを、走行機体２１の横方向加速度が小さいほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、横方向加速度が大きいほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００５０】《４》図７に示すように、姿勢判別手段Ｈが、走行機体２１の回向走行における角速度を検出する回向角速度センサ４２であり、係数補正手段Ａを、走行機体２１の回向走行による回向角速度が小さいほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、回向角速度が大きいほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００５１】《５》図８に示すように、姿勢判別手段Ｈが、操向前輪３１の切れ角を検出する切れ角センサ３３であり、係数補正手段Ａを、操向前輪３１の切れ角が小さいほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、操向前輪３１の切れ角が大きいほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００５２】《６》図９に示すように、姿勢判別手段Ｈが、対地作業装置４を昇降移動するための昇降用油圧シリンダ５の作動量を検出する角度センサ（操作頻度検出手段Ｓの一例）１３であり、係数補正手段Ａを、油圧シリンダ５の作動量が少ないほどＦＢ係数Ｋ２を大きくし、油圧シリンダ５の作動量が多いほどＦＢ係数Ｋ２を小さくするものに構成する。
【００５３】《その他》対地作業装置４又は走行機体２１の姿勢安定度の高い低いを判別する姿勢判別手段Ｈの他の例としては、対地作業装置４又は機体２１の前後傾斜を検出するピッチングセンサや、そのピッチングに関する角速度センサ、対地作業装置４又は機体２１の上下方向移動に関する加速度センサ、アクセルレバー又はペダルの操作量、変速段数（位置）の高低を見るもの等、種々の変更が可能である。又、本実施形態において、対地作業装置４側に、傾斜センサ１５と角速度センサ２３とを配置するようにしても良い。対地作業装置４としては、耕耘装置の他、苗植付装置、直播装置、畦作成装置、整地装置等、種々の変更が可能である。

【出願人】	【識別番号】０００００１０５２【氏名又は名称】株式会社クボタ
【出願日】	平成１３年３月１日（２００１．３．１）
【代理人】	【識別番号】１００１０７３０８【弁理士】【氏名又は名称】北村修一郎
【公開番号】	特開２００２－２５３００３（Ｐ２００２－２５３００３Ａ）
【公開日】	平成１４年９月１０日（２００２．９．１０）
【出願番号】	特願２００１－５６６５０（Ｐ２００１－５６６５０）