JP6869808B2 - 作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機に関する。

従来、作業機を旋回させた場合に、当該作業機の速度等に関する制御を行う技術として、特許文献１に示す技術が知られている。また、作業機の走行ルートに関する制御を行う技術として特許文献２に示す技術が知られている。
特許文献１の作業機では、前輪と後輪とが略同じ速度で駆動される標準状態、及び前輪が後輪よりも高速で駆動される増速状態に切換操作自在な前輪変速装置と、後輪を独立に制動可能なサイドブレーキとを備えている。特許文献２の作業機では、目標走行経路に対する自車位置との間の位置偏差を演算する位置偏差演算部と、位置偏差に基づいて偏差解消の第１操舵値を出力する第１制御演算部と、操舵駆動部とを備え、操舵駆動部を第１操舵値に基づいて操舵している。

特開２００５−１３２４３号公報 特開２０１６−１５５４９１号公報

上述したように、特許文献１の作業機では、作業機が旋回した場合に前輪を後輪よりも高速に回転させる制御（増速制御）と、旋回の内側となる後輪を制動する制御（制動制御）の両者によって、当該作業機をスムーズに旋回をさせることができる。また、特許文献２の作業機では、目標走行経路と自車位置との間の位置偏差を無くすように操舵駆動部によって自動的に操舵するオートステアリング制御によって、目標走行経路に沿って当該作業機を走行させることができる。しかしながら、増速制御、制動制御、オートステアリング制御を作業機に搭載した場合、それぞれの制御による作業機の走行を安定させることが必要であり、更なる高度な作業機が要求されているのが実情である。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、走行ルートに基づいて操舵角を変更する動作と、操舵角が閾値以上である場合に速度を変更する動作との両方の動作をスムーズに行うことができる作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機を提供することを目的とする。

この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
作業機の制御装置は、車体の位置である機械位置と走行ルートとの偏差が小さくなるように前記車体の向きを変更可能な操舵装置の操舵角を変更する第１制御を行う第１制御部と、前記操舵角が閾値以上である場合に走行装置における前輪の回転速度を後輪の回転速度よりも増加させる第２制御を行う第２制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御部による第２制御よりも優先して前記第１制御を行う。

前記第２制御部は、前記指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御を行わない。
前記第１制御部は、前記第１制御が有効に設定されている場合において、前記操舵角が閾値以上である場合に、前記第１制御を停止する。
前記第２制御部は、前記第２制御として、前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させるのに加えて、前記操舵装置の操舵方向に対応する前記後輪に対して制動を行う。
作業機は、車体の向きを変更可能な操舵装置と、前記車体に設けられ且つ前輪及び後輪を有する走行装置と、前記車体の位置である機械位置と走行ルートとの偏差が小さくなるように前記操舵舵置の操舵角を変更する第１制御部と、前記操舵角が閾値以上である場合に前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させる第２制御を行う第２制御部と、前記操舵角が閾値以上である場合に前輪及び後輪を有する走行装置における前輪の回転速度を増加させる第２制御を行う第２制御部と、を有する制御装置と、前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチと、を備え、前記第１制御部は、前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御部による第２制御よりも優先して前記第１制御を行う。

作業機の前記第２制御部は、前記指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御を行わない。
前記第１制御部は、前記第１制御が有効に設定されている場合において、前記操舵角が閾値以上である場合に、前記第１制御を停止する。
作業機の前記第２制御部は、前記第２制御として、前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させるのに加えて、前記操舵装置の操舵方向に対応する前記後輪に対して制動を行う。

本発明によれば、走行ルートに基づいて操舵角を変更する動作と、操舵角が閾値以上である場合に速度を変更する動作との両方の動作をスムーズに行うことができる。

作業機の構成及び制御ブロック図を示す図である。 トラクタの走行ルートＲの一例を示す図である。 走行ルートＲ上をトラクタが走行する状態を示す図である。 走行ルートＲに対してトラクタが左側にずれた状態を示す図である。 走行ルートＲに対してトラクタが右側にずれた状態を示す図である。 走行ルートＲの方位に対して、トラクタの走行の方位が異なる状態を示す図である。 オートステアリング制御、増速制御、ＡＤ制御の流れを示す図である。 トラクタの走行状態を示す図である。 トラクタの全体図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、作業機の制御ブロック図を示している。作業機は、トラクタ、コンバイン、田植機等の農業機械である。トラクタを例に挙げ作業機について説明する。
図６に示すように、トラクタ１は、走行装置７を有する車両（車体）３と、原動機４と、変速装置５とを備えている。走行装置７は、前輪７Ｆ及び後輪７Ｒを有する装置である。前輪７Ｆは、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。また、後輪７も、タイヤ型であってもクローラ型であってもよい。原動機４は、ディーゼルエンジン、電動モータ等であって、この実施形態ではディーゼルエンジンで構成されている。変速装置５は、変速によって走行装置７の推進力を切換可能であると共に、走行装置７の前進、後進の切換が可能である。車体３にはキャビン９が設けられ、当該キャビン９内には運転席１０が設けられている。

また、車体３の後部には、３点リンク機構等で構成された連結部８が設けられている。連結部８には、作業装置２が着脱可能である。作業装置２を連結部８に連結することによって、車体３によって作業装置２を牽引することができる。作業装置２は、耕耘する耕耘装置、肥料を散布する肥料散布装置、農薬を散布する農薬散布装置、収穫を行う収穫装置、牧草等の刈取を行う刈取装置、牧草等の拡散を行う拡散装置、牧草等の集草を行う集草装置、牧草等の成形を行う成形装置等である。なお、図６では、作業装置２として耕耘装置を取り付けた例を示している。

図１に示すように、変速装置５は、主軸（推進軸）５ａと、主変速部５ｂと、副変速部５ｃと、シャトル部５ｄと、ＰＴＯ動力伝達部５ｅと、前変速部５ｆと、を備えている。推進軸５ａは、変速装置５のハウジングケースに回転自在に支持され、当該推進軸５ａには、エンジン４のクランク軸からの動力が伝達される。主変速部５ｂは、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。主変速部５ｂは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、推進軸５ａから入力された回転を変更して出力する（変速する）。

副変速部５ｃは、主変速部５ｂと同様に、複数のギア及び当該ギアの接続を変更するシフタを有している。副変速部５ｃは、複数のギアの接続（噛合）をシフタで適宜変更することによって、主変速部５ｂから入力された回転を変更して出力する（変速する）。
シャトル部５ｄは、シャトル軸１２と、前後進切替部１３とを有している。シャトル軸１２には、副変速部５ｃから出力された動力がギア等を介して伝達される。前後切換部１３は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によってシャトル軸１２の回転方向、即ち、トラクタ１の前進及び後進を切り換える。シャトル軸１２は、後輪デフ装置２０Ｒに接続されている。後輪デフ装置２０Ｒは、後輪７Ｒが取り付けられた後車軸２１Ｒを回転自在に支持している。

ＰＴＯ動力伝達部５ｅは、ＰＴＯ推進軸１４と、ＰＴＯクラッチ１５とを有している。ＰＴＯ推進軸１４は、回転自在に支持され、推進軸５ａからの動力が伝達可能である。ＰＴＯ推進軸１４は、ギア等を介してＰＴＯ軸１６に接続されている。ＰＴＯクラッチ１５は、例えば、油圧クラッチ等で構成され、油圧クラッチの入切によって、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達する状態と、推進軸５ａの動力をＰＴＯ推進軸１４に伝達しない状態とに切り換わる。

前変速部５ｆは、第１クラッチ１７と、第２クラッチ１８とを有している。第１クラッチ１７及び第２クラッチは、推進軸５ａからの動力が伝達可能であって、例えば、シャトル軸１２の動力が、ギア及び伝動軸を介して伝達される。第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８からの動力は、前伝動軸２２を介して前車軸２１Ｆに伝達可能である。具体的には、前伝動軸２２は、前輪デフ装置２０Ｆに接続され、前輪デフ装置２０Ｒは、前輪７Ｆが取り付けられた前車軸２１Ｆを回転自在に支持している。

第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８は、油圧クラッチ等で構成されている。第１クラッチ１７には油路が接続され、当該油路には油圧ポンプから吐出した作動油が供給される第１作動弁３１に接続されている。第１クラッチ１７は、第１作動弁３１の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第２クラッチ１８には油路が接続され、当該油路には第２作動弁３２に接続されている。第２クラッチ１８は、第２作動弁３２の開度によって接続状態と切断状態とに切り換わる。第１作動弁３１及び第２作動弁３２は、例えば、電磁弁付き二位置切換弁であって、電磁弁のソレノイドを励磁又は消磁することにより、接続状態又は切断状態に切り換わる。

第１クラッチ１７が切断状態で且つ第２クラッチ１８が接続状態である場合、第２クラッチ１８を通じてシャトル軸１２の動力が前輪７Ｆに伝達される。これにより、前輪及び後輪が動力によって駆動する四輪駆動（４ＷＤ）で且つ前輪と後輪との回転速度が略同じとなる（４ＷＤ等速状態）。一方、第１クラッチ１７が接続状態で且つ第２クラッチ１８が切断状態である場合、四輪駆動になり且つ前輪の回転速度が後輪の回転速度に比べて速くなる（４ＷＤ増速状態）。また、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８が接続状態である場合、シャトル軸１２の動力が前輪７Ｆされないため、後輪が動力によって駆動する二輪駆動（２ＷＤ）となる。

図１に示すように、トラクタ１は、左制動装置２５ａと、右制動装置２５ｂとを有している。左制動装置２５ａ及び右制動装置２５ｂは、ディスク型の制動装置であり、制動する制動状態と、制動を解除する解除状態に切換可能である。左制動装置２５ａは、後車軸２１Ｒの左側に設けられ、右制動装置２５ｂは、後車軸２１Ｒの右側に設けられている。例えば、運転席１０の近傍には、左ブレーキペダルと、右ブレーキペダルとが設けられている。トラクタ１を操作するオペレータが左ブレーキペダルを操作する（踏み込む）ことによって、左ブレーキペダルに連結された左連結部材２６ａが制動方向へ動き、左制動装置２５ａを制動状態にすることができる。オペレータが右ブレーキペダルを操作する（踏み込む）ことによって、右ブレーキペダルに連結された右連結部材２６ｂが制動方向へ動き、右制動装置２５ｂを制動状態にすることができる。

また、左連結部材２６ａには、作動油により作動する左油圧作動部２７ａが連結されている。左油圧作動部２７ａには、油路を介して第３作動弁（左制動弁）２８ａが接続されている。第３作動弁２８ａによって、左油圧作動部２７ａを作動させることにより、左連結部材２６ａを制動方向に移動させることができる。また、右連結部材２６ｂには、作動油により作動する右油圧作動部２７ｂが連結されている。右油圧作動部２７ｂには、油路を介して第４作動弁（右制動弁）２８ｂが接続されている。第４作動弁２８ｂによって、
右油圧作動部２７ｂを作動させることにより、右連結部材２６ｂを制動方向に移動させることができる。

以上のように、左制動装置２５ａ及び右制動装置２５ｂは、左ブレーキペダル及び右ブレーキペダルの操作だけでなく、左油圧作動部２７ａ及び右油圧作動部２７ｂの作動によっても、左の後輪７Ｒ及び右の後輪７Ｒのそれぞれを独立して制動状態にすることができる。
図１及び図６に示すように、トラクタ１は、操舵装置１１を備えている。図１に示すように、操舵装置１１は、ハンドル（ステアリングホイール）１１ａと、ハンドル１１ａの回転に伴って回転する回転軸（操舵軸）１１ｂと、ハンドル１１ａの操舵を補助する補助機構（パワーステアリング機構）１１ｃと、を有している。補助機構１１ｃは、油圧ポンプ３３と、油圧ポンプ３３から吐出した作動油が供給される制御弁３４と、制御弁３４により作動するステアリングシリンダ３５とを含んでいる。制御弁３４は、制御信号に基づいて作動する電磁弁である。制御弁３４は、例えば、スプール等の移動によって切り換え可能な３位置切換弁である。また、制御弁３４は、操舵軸１１ｂの操舵によっても切換可能である。ステアリングシリンダ３５は、前輪７Ｆの向きを変えるアーム（ナックルアーム）３６に接続されている。

したがって、ハンドル１１ａを操作すれば、当該ハンドル１１ａに応じて制御弁３４の切換位置及び開度が切り換わり、当該制御弁３４の切換位置及び開度に応じてステアリングシリンダ３５が左又は右に伸縮することによって、前輪７Ｆの操舵方向を変更することができる。なお、上述した操舵機構１１は一例であり、上述した構成に限定されない。
図６に示すように、トラクタ１は、位置検出装置３９を備えている。位置検出装置３９は、トラクタ１のキャビン９の天板に装着されている。なお、位置検出装置３９は、キャビン９の天板に装着されているが、トラクタ１における装着場所は限定されず、別の場所であってもよい。また、位置検出装置３９は、作業装置２に装着されていてもよい。位置検出装置３９は、衛星測位システムによって自己の位置（緯度、経度を含む測位情報）を検出する位置検出装置である。即ち、位置検出装置３９は、測位衛星から送信された信号（測位衛星の位置、送信時刻、補正情報等）を受信し、受信した信号に基づいて位置（例えば、緯度、経度）を検出する。したがって、トラクタ１等に位置検出装置３９を設けているため、トラクタ１の走行時における位置を検出することができる。なお、図１に示すように、位置検出装置３９で検出された位置（機械位置）は、後述する制御装置４０が取得可能である。

図１に示すように、トラクタ１は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、トラクタ１における走行系の制御、作業系の制御を行う装置である。具体的には、制御装置４０は、第１制御部４１と、記憶部４３、取得部４９とを有している。第１制御部４１及び取得部４９は、制御装置４０に設けられた電気・電子部品、当該制御装置４０に組み込まれたプログラム等から構成されている。記憶部４３は、不揮発性のメモリ等である。

第１制御部４１は、走行ルート（走行予定ルート）Ｒに基づいて操舵装置１１における第１制御（オートステアリング制御）の制御が可能である。
オートステアリング制御とは、少なくともトラクタ１の位置（位置検出装置３９で検出された位置）と走行ルートＲとが一致するように、即ち、車体３と走行ルートＲとが一致するように、制御弁３４の切換位置及び開度を設定する制御である。言い換えれば、オートステアリング制御は、トラクタ１の位置と走行ルートＲとが一致するように、ステアリングシリンダ３５の移動方向及び移動量（前輪７Ｆの操舵方向及び操舵角）を設定する。

走行ルートＲの設定は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、スマートフォン（多機能携帯電話）、タブレット等のコンピュータを用いて行う。なお、走行ルートＲの設定は、トラクタ１に搭載された表示装置等の機器で行ってもよい。
図２は、トラクタの走行ルートＲの一例を示している。走行ルートＲの設定にあたっては、図２に示すように、コンピュータの表示部に、トラクタ１で作業を行う作業場（圃場等）Ｆを表示する。コンピュータの表示部に表示された作業場Ｆにトラクタ１の走行ルー
トＲを設定する。オペレータや管理者等は、コンピュータのインターフェース等を用いて、コンピュータの表示部に表示された作業場Ｆ上に、走行ルートＲを設定する。例えば、走行ルートＲとして、トラクタ１を直進させる直進部Ｒ１と、トラクタ１を旋回させる旋回部Ｒ２とを設定する。なお、走行ルートＲにおける直進部Ｒ１及び旋回部Ｒ２は、位置（緯度、経度）と関連付けられており、少なくとも直進部Ｒ１及び旋回部Ｒ２に対応する位置を、コンピュータ上で決定することで、走行ルートＲを設定することができる。図２に示した走行ルートＲの設定は一例であり、限定されない。

コンピュータによって走行ルートＲの設定が完了すると、例えば、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の電子記憶媒体を当該コンピュータに接続して、当該コンピュータで設定した走行ルートＲを電子記憶媒体に転送する。そして、走行ルートＲを記憶した電子記憶媒体をトラクタ１に搭載した機器、例えば、制御装置４０や表示装置４８に接続する。なお、表示装置４８は、トラクタ１の様々な情報を表示する装置であり、例えば、液晶パネル等を有する装置である。

トラクタ１の機器（制御装置４０、表示装置４８）に電子記憶媒体を接続すると、制御装置４０の取得部４９は、電子記憶媒体に走行ルートＲを要求し、当該電子記憶媒体から送信された走行ルートＲを取得することができる。
なお、コンピュータから制御装置４０への走行ルートＲの入力方法は、上述した例に限定されず、トラクタ１に無線を行う通信装置を設けて当該コンピュータ等から送信された走行ルートＲを当該通信装置が受信してもよい。この場合、通信装置が走行ルートＲを受信すると、取得部４９は通信装置に対して走行ルートＲを要求することで、通信装置から受信した走行ルートＲを取得することができる。

図１に示すように、制御装置４０には、スイッチ（指令スイッチ）４７が接続されている。指令スイッチ４７は、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチであって、ＯＮである場合にオートステアリング制御を有効にし、ＯＦＦである場合にオートステアリング制御を無効にする。また、指令スイッチ４７は、運転席１０の近傍に設置され、オペレータが操作可能である。指令スイッチ４７は、ＯＮ又はＯＦＦを保持するスイッチであっても、プッシュ時のみＯＮする自動復帰型のスイッチであっても、どのようなスイッチであってもよい。なお、表示装置４８に指令スイッチ４７の図形を表示して、図形を操作することにより、指令スイッチ４７をＯＮ／ＯＦＦに切り換えられるようにしてもよい。

第１制御部４１は、トラクタ１の走行が開始後、指令スイッチ４７をＯＮにすると、オートステアリング制御を実行する。第１制御部４１は、まず、位置検出装置３９で検出されたトラクタ１の位置（機械位置）と、走行ルートＲで示された位置（走行予定位置）とを比較し、機械位置と走行予定位置とが一致している場合は、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び操舵方向（前輪７Ｆの操舵角及び操舵方向）を変更せずに保持する（制御弁３４の開度及び切換位置を変更せずに維持する）。

一方、第１制御部４１は、機械位置と走行予定位置とが一致していない場合、当該機械位置と走行予定位置との偏差（ズレ量）が零となるように、操舵装置１１におけるハンドル１１ａの操舵角及び／又は操舵方向を変更する（制御弁３４の開度及び／又は切換位置を変更する）。
図３Ａに示すように、機械位置と走行予定位置との偏差が閾値未満である場合、例えば、トラクタ１の機械位置Ｑ１が直進部Ｒ１上である場合は、第１制御部４１は、制御弁３４に出力する電流値を変更しない。図３Ｂに示すように、機械位置と走行予定位置との偏差が閾値以上であって、トラクタ１の機械位置Ｑ２が直進部Ｒ１に対して左側に位置している場合は、第１制御部４１は、ハンドル１１ａの操舵方向が右方向となるように制御弁３４の切換位置を設定し、且つ、偏差の大きさに応じて制御弁３４に出力する電流値を増加させ、操舵角を設定する。

図３Ｃに示すように、トラクタ１の機械位置Ｑ３が直進部Ｒ１に対して右側に位置している場合は、第１制御部４１は、ハンドル１１ａの操舵方向が左方向となるように制御弁３４の切換位置を設定し、且つ、偏差の大きさに応じて制御弁３４に出力する電流値を増加させ、操舵角を設定する。
なお、上述した実施形態では、機械位置と走行予定位置との偏差に基づいて操舵装置１１の操舵角を変更していたが、走行ルートＲの方位とトラクタ１（車体３）の進行方向（走行方向）の方位（車体方位）Ｆ１とが異なる場合、即ち、図３Ｄに示すように、走行ルートＲに対する車体方位Ｆ１の角度θが閾値以上である場合、第１制御部４１は、角度θが零（車体方位Ｆ１が走行ルートＲの方位に一致）するように操舵角を設定してもよい。また、第１制御部４１は、偏差（位置偏差）に基づいて求めた操舵角と、方位（方位偏差）に基づいて求めた操舵角とに基づいて、オートステアリング制御における最終の操舵角を設定してもよい。上述した実施形態におけるオートステアリング制御における操舵角の設定は一例であり、限定されない。

図１に示すように、制御装置４０は、第２制御部４２を有している。第２制御部４２は、制御装置４０に設けられた電気・電子部品、当該制御装置４０に組み込まれたプログラム等から構成されている。第２制御部４２は、第１制御部４１とは異なる制御を行うもので、ハンドル１１ａの操舵角（前輪７Ｆの操舵角）が閾値以上である場合に走行装置７の速度に関する第２制御を行う。

第２制御は、前輪７Ｆの回転速度を後輪７Ｒよりも増加させる状態（４ＷＤ増速状態）にする制御（増速制御）を含んでいる。また、第２制御は、左の後輪７Ｒ及び右の後輪７Ｒのそれぞれを独立して制動状態にする制御（ＡＤ制御）を含んでいる。
具体的には、制御装置４０には、操舵角検出装置４４と、第１モードスイッチ４５と、第２モードスイッチ４６とが接続されている。操舵角検出装置４４は、操舵装置１１の操舵角（ハンドル１１ａの操舵角）又は、前輪７Ｆの操舵角（切れ角）を検出可能な装置である。第１モードスイッチ４５は、「２ＷＤモード」、「４ＷＤモード」、「増速（倍速）モード」に切り換え可能なスイッチである。また、第２モードスイッチ４６は、ＯＮ／ＯＦＦに切り換え可能なスイッチであって、ＯＮである場合に「ＡＤモード」となり、ＯＦＦである場合に「ＡＤモード」が解除される。したがって、第１モードスイッチ４５と第２モードスイッチ４６の組み合わせによって、「２ＷＤモード」、「４ＷＤモード」、「増速（倍速）モード」に対して、「ＡＤモード」を追加するかしないかを設定することができる。

増速モードに設定され且つＡＤモードが追加されたモード（ＡＤ増速モードという）においては、第２制御部４２は、増速制御及びＡＤ制御の両方を実行する。具体的には、トラクタ１が走行中において、操舵角検出装置４４によって検出された操舵装置１１の操舵角が閾値以上になった場合に、第２制御部４２は増速制御を開始する。増速制御では、第２制御部４２は、第１作動弁３１及び第２作動弁３１に制御信号を出力することで、第１クラッチ１７を接続状態且つ第２クラッチ１８を切断状態にする。つまり、第２制御部４２は、前輪７Ｆの回転速度を後輪７の回転速度の約２倍程度にする増速制御を実行する。

第２制御部４２は、増速制御に加えてＡＤ制御を実行する。ＡＤ制御では、操舵角検出装置４４に検出された操舵方向が左方向である場合には、第２制御部４２は、左制動弁２８ａに制御信号を出力することで、左制動装置２５ａ及び右制動装置２５ｂのうち、左制動装置２５ａのみを制動状態にする。左制動装置２５ａを制動状態にすることにより、左の後輪７Ｒの回転速度を低下させることができる。

また、ＡＤ制御では、操舵角検出装置４４に検出された操舵方向が右方向である場合には、第２制御部４２は、右制動弁２８ｂに制御信号を出力することで、左制動装置２５ａ及び右制動装置２５ｂのうち、右制動装置２５ｂのみを制動状態にする。右制動装置２５ｂを制動状態にすることにより、右の後輪７Ｒの回転速度を低下させることができる。
なお、増速モードにＡＤモードが追加されていない場合（増速モード）においては、第２制御部４２は、増速制御のみを実行するため、左制動弁２８ａは解除状態に維持され、右制動装置２５ｂは解除状態に維持される。また、２ＷＤモードが設定された場合は、第２制御部４２は、第１作動弁３１及び第２作動弁３１に制御信号を出力することで、第１クラッチ１７及び第２クラッチ１８を切断状態にする（２ＷＤ）。また、４ＷＤモードが設定された場合は、第２制御部４２は、第１クラッチ１７を切断状態且つ第２クラッチ１８を接続状態にする（４ＷＤ等速状態）。

さて、第１制御部４１の第１制御（オートステアリング制御）は、第２制御部４２による第２制御（増速制御、ＡＤ制御）よりも優先して実行可能である。図４及び図５を用いて、第１制御部４１と第２制御部４２との関係（作業機の制御方法）について説明する。
図４に示すように、トラクタ１を走行させている状況において、指令スイッチ４７がＯＦＦの状態（オートステアリング制御が無効）の状態（Ｓ１）では、第２制御部４２による第２制御（増速制御、ＡＤ制御）は有効であり、実行可能である（Ｓ２）。即ち、オペレータが、第１モードスイッチ４５と第２モードスイッチ４６等を切り換えることにより、増速制御、ＡＤ制御等を実行することが可能である。

トラクタ１の走行中において、制御装置４０は、指令スイッチ４７がＯＮに切り換えられたか否かを判断する（Ｓ３）。指令スイッチ４７がＯＦＦに維持されている場合（Ｓ３、Ｎｏ）は、第２制御部４２による第２制御（増速制御、ＡＤ制御）は有効である。一方、指令スイッチ４７がＯＮに切り換えられた場合（Ｓ３、Ｙｅｓ）は、制御装置４０は第１制御部４１による第１制御（オートステアリング制御）を有効に設定し（Ｓ４）、第２制御部４２による第２制御（増速制御、ＡＤ制御）を有効から無効に切り換える（Ｓ５）。

図５に示すように、例えば、位置Ｐ１にて、指令スイッチ４７がＯＦＦからＯＮに切り換えられた場合は、位置Ｐ１にてオートステアリング制御が有効になり、増速制御及びＡＤ制御が無効となる。即ち、第１制御部４１は、位置Ｐ１以降において、第２制御部４２による増速制御及びＡＤ制御よりも優先して、オートステアリング制御を実行する。
さて、制御装置４０は、オートステアリング制御が有効に設定されている状況下において、オペレータによってハンドル１１ａが操舵され且つオペレータの操舵による操舵角（手動操舵角）が閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ６）。オペレータによってハンドル１１ａが操舵されたか否かの判断は、ハンドル１１ａ（操舵軸１１ｂ）の挙動によって判断することが可能である。例えば、第１制御部４１が制御弁３４に対して行った制御と異なる方向に当該制御弁３４のスプールが移動した場合（制御弁３４が切り換えられた場合）、第１制御部４１が制御弁３４に対して行った操作量（開度）に対してハンドル１１ａの抵抗等によって当該制御弁３４の開度が減少及び増加した場合など、ハンドル１１ａ（操舵軸１１ｂ）の挙動を制御弁３４によって検出することで、オペレータによるハンドル１１ａの操舵の有無を検出することができる。なお、オペレータによるハンドル１１ａの操舵の有無の検出方法は、上述した例に限定されず、センサ等を設けて検出してもよいし、その他の方法により検出してもよい。

制御装置４０は、オペレータによるハンドル１１ａの操舵を検出しなかった場合（Ｓ６、Ｎｏ）、或いは、オペレータによるハンドル１１ａの操舵を検出したものの手動操舵角が閾値未満であった場合（Ｓ６、Ｎｏ）は、オートステアリング制御を維持する。なお、オペレータによるハンドル１１ａの操舵を検出した場合、オートステアリング制御を有効から無効に切り換えてもよい。

オペレータによるハンドル１１ａの操舵を検出し且つ手動操舵角が閾値以上であった場合（Ｓ６、Ｙｅｓ）は、制御装置４０は、オートステアリング制御を有効から無効に切り換える（Ｓ７）。即ち、第１制御部４１は、操舵角が閾値以上である場合に、オートステアリング制御を停止する。なお、指令スイッチ４７が保持型のスイッチ等である場合は、制御装置４０によってオートステアリング制御が有効から無効に切り換えられた時点で、指令スイッチ４７はＯＮからＯＦＦに切り換えられる。また、制御装置４０は、第２制御（増速制御、ＡＤ制御）を無効から有効に切り換える（Ｓ８）。なお、制御装置４０は、トラクタ１を走行させている状況において、Ｓ４からＳ８までの処理を繰り返し実行する。

図５に示すように、例えば、位置Ｐ２にて、オペレータによってハンドル１１ａが操舵しトラクタ１による旋回を開始することで、手動操舵角が閾値以上となった場合、増速制御及びＡＤ制御が無効から有効に切り換えられるため、当該トラクタ１を倍速で且つ制動を行いながら旋回させることができる。また、トラクタ１の旋回後、当該トラクタ１が位置Ｐ３にて指令スイッチ４７をＯＦＦからＯＮに切り換えた場合、制御装置４０は第１制
御部４１によるオートステアリング制御を再び無効から有効に設定し、第２制御部４２による増速制御及びＡＤ制御を有効から無効に切り換える。

以上によれば、第１制御部４１は、第２制御部４２による第２制御（増速制御、ＡＤ制御）よりも優先して第１制御（オートステアリング制御）を行う。例えば、トラクタ１が旋回後、当該トラクタ１をオートステアリング制御にて直進に移行させる状況下において、移行時点（オートステアリング開始時点）でトラクタ１が走行ルートＲの直進部Ｒ１から離れている場合は、トラクタ１を直進部Ｒ１に戻すため、操縦装置１１における操舵角が大きくなる。ここで、第２制御部４２による増速制御及びＡＤ制御が有効である場合には、操縦装置１１における操舵角が閾値以上になった時点で、増速制御及びＡＤ制御が実行されてしまい、トラクタ１を直進部Ｒ１上に戻すのに時間がかかったり、トラクタ１の挙動が安定しない可能性がある。

しかしながら、この実施形態では、移行時点（オートステアリング開始時点）で、第２制御部４２による増速制御及びＡＤ制御が無効になるため、移行時点でトラクタ１が直進部Ｒ１から離れていたとしても増速制御及びＡＤ制御が実行されることはない。即ち、トラクタ１を旋回させた後に、オートステアリング制御によってトラクタ１を直進させる場合などに、トラクタ１の挙動を安定させることができる。

また、オートステアリング制御によって、トラクタ１を蛇行させる場合など、操縦装置１１の操舵角が大きくなった状況においても、増速制御及びＡＤ制御よりもオートステアリング制御が優先されることから、トラクタ１をスムーズに走行ルートＲに沿って走行させることができる。
このように、第１制御部４１による第１制御（オートステアリング制御）と、第２制御部４２による第１制御（増速制御、ＡＤ制御）との両者をスムーズに作動させることができる。

また、第１制御部４１は、指令スイッチ４７の指令を取得した場合に、第２制御４２による前輪７Ｆの回転速度を増加させる増速制御、又は、操舵装置１１の操舵方向に対応する後輪７Ｒに対して制動を行うＡＤ制御よりも優先して、車体３が走行ルートＲに一致するように操舵角を変更する第１制御（オートステアリング制御）を行う。これによれば、オペレータが、オートステアリング制御によるトラクタ１の走行のタイミングを、指令スイッチ４７によって設定することができ、指令スイッチ４７によってオートステアリング制御時には、増速制御又はＡＤ制御が実行されないため、トラクタ１の挙動を安定することができる。

また、第１制御部４１は、操舵角が閾値以上である場合に、第１制御（オートステアリング制御）を停止してもよい。このような場合は、例えば、トラクタ１を直進から旋回に切り換える際に、自動的に旋回を検知すると共に、オートステアリング制御を停止するため、増速制御及びＡＤ制御によってトラクタ１をスムーズに旋回させることができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

上述した実施形態において、第１制御は、オートステアリング制御、第２制御は、増速制御及び／又はＡＤ制御であったが、これに限定されず、第１制御は、操舵装置の操舵に関する制御、第２制御は、走行装置の速度に関する制御であればよい。
上述した作業機の制御装置、作業機の制御方法及び作業機は、トラクタ１を走行ルートＲに沿って自動的に走行させる自動走行に適用可能である。自動走行では、例えば、トラクタ１を直進から旋回させる場合に、オートステアリング制御（第１制御）が自動的に有効から無効に切り換わり且つ増速制御及びＡＤ制御（第２制御）が無効から有効に切り換わる。また、自動走行では、トラクタ１を旋回から直進させる場合に、オートステアリング制御（第１制御）が自動的に無効から有効に切り換わり且つ増速制御及びＡＤ制御（第２制御）が有効から無効に切り換わる。なお、自動走行における制御方法は、上述した例に限定されない。

１ トラクタ（作業機）
２ 作業装置
７ 走行装置
７Ｆ 前輪
７Ｒ 後輪
１１ 操舵装置
２１Ｆ 前車軸
２１Ｒ 後車軸
３９ 位置検出装置
４０ 制御装置
４１ 第１制御部
４２ 第２制御部
４３ 記憶部
４４ 操舵角検出装置
４７ スイッチ（指令スイッチ）
Ｒ 走行ルート

Claims (8)

1. 車体の位置である機械位置と走行ルートとの偏差が小さくなるように前記車体の向きを変更可能な操舵装置の操舵角を変更する第１制御を行う第１制御部と、
   前記操舵角が閾値以上である場合に走行装置における前輪の回転速度を後輪の回転速度よりも増加させる第２制御を行う第２制御部と、
   を備え、
   前記第１制御部は、前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御部による第２制御よりも優先して前記第１制御を行う作業機の制御装置。
2. 前記第２制御部は、前記指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御を行わない請求項１に記載の作業機の制御装置。
3. 前記第１制御部は、前記第１制御が有効に設定されている場合において、前記操舵角が閾値以上である場合に、前記第１制御を停止する請求項１又は２に記載の作業機の制御装置。
4. 前記第２制御部は、前記第２制御として、前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させるのに加えて、前記操舵装置の操舵方向に対応する前記後輪に対して制動を行う請求項１〜３のいずれかに記載の作業機の制御装置。
5. 車体の向きを変更可能な操舵装置と、
   前記車体に設けられ且つ前輪及び後輪を有する走行装置と、
   前記車体の位置である機械位置と走行ルートとの偏差が小さくなるように前記操舵舵置の操舵角を変更する第１制御部と、前記操舵角が閾値以上である場合に前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させる第２制御を行う第２制御部と、
   前記操舵角が閾値以上である場合に前輪及び後輪を有する走行装置における前輪の回転速度を増加させる第２制御を行う第２制御部と、を有する制御装置と、
   前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチと、
   を備え、
   前記第１制御部は、前記第１制御を有効又は無効にする指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御部による第２制御よりも優先して前記第１制御を行う作業機。
6. 前記第２制御部は、前記指令スイッチによって前記第１制御が有効に設定されている場合には、前記第２制御を行わない請求項５に記載の作業機。
7. 前記第１制御部は、前記第１制御が有効に設定されている場合において、前記操舵角が閾値以上である場合に、前記第１制御を停止する請求項５又は６に記載の作業機。
8. 前記第２制御部は、前記第２制御として、前記前輪の回転速度を前記後輪の回転速度よりも増加させるのに加えて、前記操舵装置の操舵方向に対応する前記後輪に対して制動を行う請求項１〜３のいずれかに記載の作業機。

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