作業車の作業装置姿勢変更構造
【課題】 作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造において、作業装置の姿勢が急速に変化した場合、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をできるだけ少なく（短く）する。
【解決手段】 作業装置５の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置５の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備える。姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、アクチュエータ４を第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、アクチュエータ４を第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、作業装置５を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備える。第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備える。
【解決手段】 作業装置５の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置５の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備える。姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、アクチュエータ４を第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、アクチュエータ４を第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、作業装置５を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備える。第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車の一例である乗用型田植機では、例えば特許文献１に開示されているように、機体の後部に苗植付装置（作業装置に相当）（特許文献１の図１の４）を昇降自在に連結して、苗植付装置を昇降駆動する油圧シリンダ（アクチュエータに相当）（特許文献１の図１及び図２の２）を備えている。田面（作業地に相当）に接地追従する接地フロート（接地体に相当）（特許文献１の図１及び図２の１５）を、苗植付装置に昇降自在に備えており、接地フロート（田面）から苗植付装置までの高さを検出する高さセンサー（姿勢検出手段に相当）（特許文献１の図２の３９）を備えている。
【０００３】
これにより、高さセンサーの検出値が目標値から外れるほど、油圧シリンダが高速で作動するのであり、高さセンサーの検出値と目標値との偏差に基づいて、高さセンサーの検出値が目標値となるように、油圧シリンダにより苗植付装置が昇降駆動される。高さセンサーの検出値が目標値となることによって、苗植付装置が田面から設定高さに維持されるのであり、苗植付装置による苗の植付深さが設定深さに維持される（姿勢制御手段に相当）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、高さセンサーの検出値と目標値の偏差に基づいて、油圧シリンダにより苗植付装置を昇降駆動しているので、高さセンサーの検出値と目標値との偏差が発生した後に、油圧シリンダが作動する（高さセンサーの検出値と目標値との偏差が発生しないと、油圧シリンダは作動しない）。
これにより、例えば機体の車輪が凸部に乗り上げたり凹部に落ち込んだりして、苗植付装置が急速に上昇又は下降した場合（高さセンサーの検出値が目標値から急速に外れた場合）、この後に油圧シリンダが作動することになるので、油圧シリンダが高速で作動したとしても、苗植付装置が急速に上昇又は下降した初期の時点では、苗植付装置が田面から設定高さに維持されていないことがあり、苗植付装置による苗の植付深さが設定深さに維持されていないことがある。
【０００６】
本発明は、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造において、作業装置の姿勢が急速に変化した場合、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を、できるだけ少なく（短く）することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備える。作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備える。姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、アクチュエータを第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、アクチュエータを第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、アクチュエータにより作業装置を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備える。第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備える。
【０００８】
（作用）
本発明の第１特徴によると、作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備えている。
例えば作業装置が目標姿勢から急速に外れる場合、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差が発生する前に（一般に目標姿勢に不感帯が設定されることが多いので、姿勢検出手段の検出値が目標姿勢（不感帯）から外れて偏差が発生するまでに、少し時間が掛かる）、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されるので（作業装置の姿勢変化の変化速度が急変するので）、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差が発生する前に、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する。
【０００９】
これにより、本発明の第１特徴によると、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差によってのみアクチュエータを作動させる構成に比べて、アクチュエータが早い時点で作動を開始して作業装置を目標姿勢に戻そうとするので、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を少なく（短く）することができる。
この場合、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど（作業装置の姿勢変化の変化速度が急変するほど）、アクチュエータが高速で作動して作業装置を目標姿勢に戻そうとするので、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することができる。
【００１０】
作業装置の姿勢変化の変化速度が検出される毎に（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化する毎に）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、作業地の状態や作業形態によっては、作業装置の姿勢が頻繁に変更される状態になって、作業装置の姿勢が安定しないような状態になることがある。
本発明の第１特徴によると、第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備えている。これにより、第２制御ゲインを小側に変更すると、前述のように変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、アクチュエータが高速で作動することにより作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができる。
【００１１】
逆に作業地の状態や作業形態により、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することが必要な場合、第２制御ゲインを大側に変更することにより、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが高速で作動するように設定することができるのであり、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することができる。
【００１２】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造において、作業装置の姿勢と作業装置の姿勢変化の変化速度とによりアクチュエータを作動させるように構成することによって、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を少なく（短く）することができるようになり、早期に作業装置が目標姿勢に戻されるようにすることができて、作業装置が目標姿勢に維持されないことによる作業能率の低下を防止することができた。
本発明の第１特徴によると、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動する第２制御ゲインを変更することによって、作業地の状態や作業形態に対応することができるようになり、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【００１３】
［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段を備える。機体の走行速度が低速側になると第２制御ゲインが小側に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００１４】
（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
機体の走行速度が低速側になると、作業装置の姿勢変化が少しゆっくりとしたものになるので（作業装置の姿勢変化の変化速度が小さなものになるので）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、アクチュエータを高速で作動させると、アクチュエータの高速の作動により作業装置の姿勢が安定しないような状態になることが考えられる。
【００１５】
本発明の第２特徴によれば、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるので、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができる。
【００１６】
（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるように構成することによって、作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができるようになり、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【００１７】
［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、本発明の第１又は第２特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００１８】
（作用）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
機体の走行停止状態において、例えばエンジン等の振動により作業装置の姿勢が僅かに変化することが考えられる。
この場合、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差は発生しないが（一般に目標姿勢に不感帯が設定されることが多いので、姿勢検出手段の検出値が目標姿勢（不感帯）から外れて偏差が発生するまで、作業装置の姿勢が変化することはない）、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されることがある（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化することがある）。このような状態になると、機体の走行停止状態において変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動し、作業装置の姿勢が変更される状態となる。
【００１９】
本発明の第３特徴によると、機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるので、機体の走行停止状態において、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されても（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化しても）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動することがない。
【００２０】
（発明の効果）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第３特徴によると、機体の走行停止状態において、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されても（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化しても）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動することがないようにすることにより、機体の走行停止状態での作業装置の姿勢の安定化を図ることができた。
【００２１】
［ＩＶ］
（構成）
本発明の第４特徴は、本発明の第１〜第３特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造のうちのいずれか一つにおいて次のように構成することにある。
作業地に接地追従する接地体を作業装置に昇降自在に備える。接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成する。接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備える。感度変更手段が鈍感側に設定されると第２制御ゲインが小側に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００２２】
（作用）
本発明の第４特徴によると、本発明の第１〜第３特徴のうちのいずれか一つと同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第４特徴によると、作業地に接地追従する接地体を作業装置に昇降自在に備えて、接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成しており、接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えている。この場合、一般に作業地が固く凹凸が多い場合には、感度変更手段が鈍感側に変更され、作業地が柔らかく凹凸が少ない場合には、感度変更手段が敏感側に変更される。
【００２３】
作業地が固く凹凸が多い場合、作業装置の姿勢が変化し易く、作業装置の姿勢変化の変化速度も速くなり易いので、感度変更手段を敏感側に変更することにより、作業装置の姿勢の頻繁な変更を抑えて、作業装置の姿勢の安定を図ることがある。
この場合に、本発明の第４特徴によれば、感度変更手段が鈍感側に設定されると、第２制御ゲインが小側に変更されるので、前項［Ｉ］に記載のように、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、作業装置の姿勢の安定をさらに図ることができる。
【００２４】
（発明の効果）
本発明の第４特徴によると、本発明の第１〜第３特徴のうちのいずれか一つと同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第４特徴によると、接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えた場合、感度変更手段が鈍感側に設定されると、第２制御ゲインが小側に変更されるように構成することにより、作業地が固く凹凸が多い場合での作業装置の姿勢の安定を図ることができて、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［１］
図１に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２で支持された機体の後部に、リンク機構３が昇降自在に支持されて、リンク機構３を昇降駆動する単動型の油圧シリンダ４（アクチュエータに相当）が備えられており、リンク機構３の後部に苗植付装置５（作業装置に相当）が支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。
【００２６】
図１に示すように、苗植付装置５は、４個の植付伝動ケース６、植付伝動ケース６の後部の左右に回転駆動自在に支持された回転ケース７、回転ケース７の両端に備えられた一対の植付アーム８、複数の接地フロート９、苗のせ台１０等を備えて、８条植型式に構成されている。これにより、苗のせ台１０が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース７が回転駆動され、苗のせ台１０の下部から植付アーム８が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付ける。
【００２７】
図１に示すように、運転座席１３の後側に、肥料を貯留するホッパー１４及び２条単位の４個の繰り出し部１５が備えられて、運転座席１３の下側にブロア１６が備えられている。接地フロート９に作溝器１７が備えられて、繰り出し部１５と作溝器１７とに亘ってホース１８が接続されている。これにより、ホッパー１４の肥料が繰り出し部１５により所定量ずつ繰り出されホース１８を介して搬送され、作溝器１７によって田面Ｇに形成された溝に供給される。
【００２８】
［２］
次に、苗植付装置５の昇降制御手段（姿勢制御手段に相当）について説明する。
図２に示すように、油圧シリンダ４に作動油を供給する電磁操作式の上昇制御弁２４、及び油圧シリンダ４から作動油を排出する電磁操作式の下降制御弁２５が備えられて、制御装置２３により上昇及び下降制御弁２４，２５がデューティ制御により操作される。上昇制御弁２４により油圧シリンダ４に作動油が供給されると、油圧シリンダ４が収縮作動して苗植付装置５が上昇し、下降制御弁２５により油圧シリンダ４から作動油が排出されると、油圧シリンダ４が伸長作動して苗植付装置５が下降する。
【００２９】
図２に示すように、苗植付装置５の横軸芯Ｐ１周りに中央の接地フロート９（接地体に相当）の後部が上下に揺動自在に支持され、中央の接地フロート９の上方の苗植付装置５の固定部にポテンショメータ２２（姿勢検出手段に相当）が固定されており、ポテンショメータ２２の検出アーム２２ａと中央の接地フロート９の前部とに亘ってロッド２６が接続され、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が制御装置２３に入力されている。機体の進行に伴って中央の接地フロート９が田面Ｇに接地追従するのであり、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１により、田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さを検出することができ、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さを検出することができる。
【００３０】
図２に示すように、人為的に操作可能な感度ダイヤル２７（感度変更手段に相当）が備えられており、感度ダイヤル２７の操作位置が制御装置２３に入力されている。図２に示す状態は、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎに操作された状態であり、中央の接地フロート９の底面が水平となるポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、植付設定高さＡ０（設定深さ）に対応する設定検出値Ａ１（目標姿勢に相当）として設定された状態である。
【００３１】
図２に示す状態において、中央の接地フロート９が田面Ｇに接地追従するのに対して、苗植付装置５が上下動すると、これに伴って田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（苗の植付深さ）が変化しようとする。
後述する［４］［５］に記載のように、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（苗の植付深さ）がポテンショメータ２２により検出されて、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が設定検出値Ａ１（植付設定高さＡ０（設定深さ））となるように、制御装置２３により上昇及び下降制御弁２４，２５が操作され、油圧シリンダ４により苗植付装置５が昇降駆動されて、苗植付装置５が田面Ｇから植付設定高さＡ０（設定深さ）に維持されるのであり、苗植付装置５による苗の植付深さが設定深さに維持される（昇降制御手段）。
【００３２】
図２に示すように、感度ダイヤル２７を中立位置Ｎに操作していると、中央の接地フロート９の底面が水平となるポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、植付設定高さＡ０（設定深さ）に対応する設定検出値Ａ１として設定された状態となる。
田面Ｇの泥が柔らかく（田面Ｇの水が多く）、田面Ｇの凹凸が少ない場合、一般に感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから敏感側に操作する。感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから敏感側に操作すると、設定検出値Ａ１が感度ダイヤル２７の操作位置に対応して少し低側に変更される。これによって、設定検出値Ａ１での中央の接地フロート９の底面が少し下向きとなり、中央の接地フロート９の田面Ｇへの接地面積が大きくなって、中央の接地フロート９が田面Ｇに敏感に追従するようになる（接地体の作業地への接地追従感度が敏感側に変更された状態に相当）。
【００３３】
田面Ｇの泥が固く（田面Ｇの水が少なく）、田面Ｇの凹凸が多い場合、一般に感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから鈍感側に操作する。感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから鈍感側に操作すると、図２に示す設定検出値Ａ１が感度ダイヤル２７の操作位置に対応して少し高側に変更される。これによって、設定検出値Ａ１での中央の接地フロート９の底面が少し上向きとなり、中央の接地フロート９の田面Ｇへの接地面積が小さくなって、中央の接地フロート９が田面Ｇに鈍感に追従するようになる（接地体の作業地への接地追従感度が鈍感側に変更された状態に相当）。
【００３４】
［３］
次に、上昇及び下降制御弁２４，２５のデューティ制御（デューティＴ１）について説明する。
図２に示すように、上昇制御弁２４は作動油の供給位置及び遮断位置の２位置に操作自在で電磁操作式に構成されており、下降制御弁２５は作動油の排出位置及び遮断位置の２位置に操作自在で電磁操作式に構成されている。図３に示すように、上昇及び下降制御弁２４，２５が供給位置（排出位置）及び遮断位置に高速で繰り返して操作されるデューティ制御が行われており、単位時間Ｔ３に対する供給位置（排出位置）に操作されている時間Ｔ４の比（Ｔ４／Ｔ３）であるデューティ比Ｔ１を変更することによって、上昇制御弁２４から供給される作動油の流量（下降制御弁２５から排出される作動油の流量）を変更することができる。
【００３５】
これにより、制御装置２３によりデューティ比Ｔ１が設定され、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、上昇及び下降制御弁２４，２５が供給位置（排出位置）及び遮断位置に高速で繰り返して操作されて、上昇及び下降制御弁２４，２５による作動油の流量制御が行われるのであり、油圧シリンダ４の伸縮速度（作動油の流量）を任意に設定及び変更することができる。図２に示すように、リンク機構３の上下角度を検出するポテンショメータ１１が備えられ、ポテンショメータ１１の検出値が制御装置２３に入力されており、ポテンショメータ１１の検出値により油圧シリンダ４の停止及び伸縮作動、停止位置の検出を行うのであり、ポテンショメータ１１の検出値を微分処理して、油圧シリンダ４の伸縮速度を演算する。
【００３６】
デューティ制御では、デューティ比Ｔ１は０％から１００％まで設定が可能である。しかしながら、油圧シリンダ４、上昇及び下降制御弁２４，２５においては、デューティ比Ｔ１を０％から１００％まで設定しても、デューティ比Ｔ１が０％に近い付近では作動油の流量が少なすぎて、油圧シリンダ４は伸縮作動しない。デューティ比Ｔ１が１００％に近い付近では、作動油の流量が飽和状態となって、デューティ比Ｔ１を変更しても油圧シリンダ４の伸縮速度（作動油の流量）は変化しない。
多数が生産される上昇及び下降制御弁２４，２５には個体差が存在しており、例えば一つの上昇制御弁２４をデューティ比Ｔ１で操作した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）と、別の上昇制御弁２４を同じデューティ比Ｔ１で操作した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）が異なることがある。
【００３７】
前述のような状態に対して、制御装置２３に修正モードが設定されており、生産工場の出荷時、上昇及び下降制御弁２４，２５の交換やメンテナンスを行った場合に、修正モードを作動させる。
図１に示すように、苗のせ台１０に標準的な数の苗を載置した状態（例えば苗のせ台１０の１つの苗のせ面に１〜２枚の苗を載置した状態）において、修正モードを作動させると、図４に示すように、上昇制御弁２４に対する制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）が０％から少しずつ上昇していき、油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１が検出される。この場合、一般に油圧シリンダ４は停止状態に近い超低速で収縮作動するのではなく、ある程度の大きさの収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１で、急に収縮作動を開始するような状態になることが多い。
【００３８】
図４に示すように、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）と作動油の流量（油圧シリンダ４の収縮速度）とが線型関係になると考えられるデューティ比Ｔ１の範囲において、下限及び上限と思われるデューティ比Ｔ１２，Ｔ１３が事前に設定されている。これにより、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１２）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出され、次に制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１３）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出される。
【００３９】
図４に示すように、デューティ比Ｔ１２，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２，Ｖ３に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ１が設定される。関係式Ｙ１をデューティ比Ｔ１１まで延長した場合、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１が得られるとする。
前述のように、デューティ比Ｔ１１で油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１と、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１とが一致しなくても、油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１，Ｖ１の差は小さいはずなので、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１が、デューティ比Ｔ１１で油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始した際の収縮速度（作動油の流量）として設定される。
【００４０】
これにより、上昇制御弁２４において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１が設定される。下降制御弁２５においても前述の上昇制御弁２４での操作と同じ操作が行われ、下降制御弁２５において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１が設定される。
【００４１】
［４］
次に、昇降制御手段の作動の前半について、図６に基づいて説明する。
田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）として、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が制御装置２３に入力され（ステップＳ１）、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１と設定検出値Ａ１との差が、偏差Ｂ３（Ｂ３＝Ａ１−Ｂ１）（姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差に相当）として検出される（ステップＳ２）。
【００４２】
この場合、偏差Ｂ３が正の値であると、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に位置していることを意味し、偏差Ｂ３が負の値であると、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に位置していることを意味している。
【００４３】
ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が微分処理されて、中央の接地フロート９の昇降速度が検出され、これによって苗植付装置５の昇降速度Ｂ２（作業装置の姿勢変化の変化速度に相当）が検出される（ステップＳ３）（変化速度検出手段に相当）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の値であると、苗植付装置５が上昇状態であることを意味し、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の値であると、苗植付装置５が下降状態であることを意味している。
【００４４】
設定検出値Ａ１に対して、不感帯Ｈ１が設定されている。ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１に入っていると（ステップＳ４）、第１制御ゲインＫ１が「０」に設定され（ステップＳ５）、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１から外れていると（ステップＳ４）、第１制御ゲインＫ１が事前に記憶されている一定値に設定される（ステップＳ６）。
この場合、第１制御ゲインＫ１が事前に記憶されている一定値に設定されるように構成するのではなく、後述する第２制御ゲインＫ２と同様に、図５の実線Ｙ３及び一点鎖線Ｙ４に示すように、感度ダイヤル２７の操作位置に応じて、第１制御ゲインＫ１が設定されるように構成してもよい。
【００４５】
苗植付装置５の昇降速度Ｂ２において、「０」（苗植付装置５の昇降が停止した状態）に対して、不感帯Ｈ２が設定されている（不感帯Ｈ１に比べて、不感帯Ｈ２は十分に小さい）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２に入っていると（ステップＳ７）、第２制御ゲインＫ２が「０」に設定される（ステップＳ８）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２から外れていると（ステップＳ７）、この時の感度ダイヤル２７の操作位置に応じて、第２制御ゲインＫ２が設定される（ステップＳ９）（制御ゲイン変更手段に相当）。
【００４６】
図５の実線Ｙ３に示すように、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから敏感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２が高い一定の値Ｋ２２に設定される。感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから鈍感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２の値Ｋ２２及び小さい値Ｋ２１（「０」ではない）との間において、感度ダイヤル２７の操作位置が鈍感側であるほど、第２制御ゲインＫ２が小側の値に設定される。
この場合、図５の一点鎖線Ｙ４に示すように、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから鈍感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２が低い一定の値Ｋ２３に設定されるように構成してもよい。図５の実線Ｙ３及び一点鎖線Ｙ４において、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから敏感側に操作されるほど、第２制御ゲインＫ２が高側の値に設定されるように構成してもよい。
【００４７】
［５］
次に、昇降制御手段の作動の後半について、図６に基づいて説明する。
前項［４］に記載のように、偏差Ｂ３（正又は負の値）、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２（正又は負の値）、第１及び第２制御ゲインＫ１，Ｋ２（正の値）が得られると、偏差Ｂ３に第１制御ゲインＫ１を乗じた値と、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２に第２制御ゲインＫ２を乗じた値との和が、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫとして求められる（ステップＳ１０）。
【００４８】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れているほど（下側（低側）に外れているほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが大側の正の値（上側（高側））、又は大側の負の値（下側（低側））となる。
【００４９】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れている状態において、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の上昇状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫがさらに正の大側の値に補正され、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の下降状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが正の小側の値に補正される。
【００５０】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に外れている状態において、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の下降状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫがさらに負の大側の値に補正され、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の上昇状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが負の小側の値に補正される。
【００５１】
前述のようにして求められた油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫにより、図４に示す関係式Ｙ１に基づいて、デューティ比Ｔ１が求められる（ステップＳ１１）。油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１よりも低側（小側）の値であると、デューティ比Ｔ１がＴ１１に設定され、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３よりも高側（大側）の値であると、デューティ比Ｔ１がＴ１３に設定される。
【００５２】
偏差Ｂ３が正の値である場合、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れているとなって、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、下降制御弁２５が排出位置及び遮断位置に高速で繰り返して操作され、下降制御弁２５による作動油の流量制御が行われながら、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫで油圧シリンダ４の伸長作動して苗植付装置５が下降する（ステップＳ１２）。
【００５３】
偏差Ｂ３が負の値である場合、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に外れているとなって、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、上昇制御弁２４が供給位置及び遮断位置に高速で繰り返して操作され、上昇制御弁２５による作動油の流量制御が行われながら、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫで油圧シリンダ４の収縮作動して苗植付装置５が上昇する（ステップＳ１２）。
【００５４】
これにより、ステップＳ１〜Ｓ１２が繰り返して行われ、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１に入るように、油圧シリンダ４により苗植付装置５が昇降駆動されて、苗植付装置５が田面Ｇから植付設定高さＡ０（設定深さ）に維持されるのであり、苗植付装置５による苗の植付深さが設定深さに維持される。
【００５５】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］の図６に代えて、図７に示すように構成してもよい。
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段（図示せず）を備える。この場合、走行用の伝動軸の回転数を検出して機体の走行速度を検出したり、エンジン（図示せず）の回転数を検出して機体の走行速度を検出したりするように、走行速度検出手段が構成されている。図６に示すステップＳ９が廃止されて、図７に示すようにステップＳ２１，Ｓ２２が設定されている。
【００５６】
図７に示すように、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２から外れている場合（ステップＳ７）、機体が走行停止状態又は機体の走行速度が極低速ＶＶ１未満の場合、ステップＳ８に移行して第２制御ゲインＫ２が「０」に設定される。機体の走行速度が極低速ＶＶ１以上の場合、機体の走行速度に応じて、第２制御ゲインＫ２が設定される（ステップＳ２２）（制御ゲイン変更手段に相当）。
【００５７】
図８の実線Ｙ５に示すように、第２制御ゲインＫ２の小さい値Ｋ２１（「０」ではない）と大きい値Ｋ２２との間において、機体の走行速度が高速であるほど、第２制御ゲインＫ２が大側の値に設定され、機体の走行速度が低速であるほど、第２制御ゲインＫ２が小側の値に設定される。
この場合、図８の一点鎖線Ｙ６に示すように、機体の走行速度が極低速ＶＶ１と中間速度ＶＶ３との間であると、第２制御ゲインＫ２が小さい一定の値Ｋ２３に設定され、機体の走行速度が中間速度ＶＶ３と最高速度ＶＶ２との間であると、第２制御ゲインＫ２が大きい一定の値Ｋ２２に設定されるように構成してもよい。
【００５８】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］の図４に代えて、図９に示すように構成してもよい。
図９に示すように、苗のせ台１０に標準的な数の苗を載置した状態（例えば苗のせ台１０の１つの苗のせ面に１〜２枚の苗を載置した状態）において、修正モードを作動させると、上昇制御弁２４に対する制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）が０％から少しずつ上昇していき、油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１が検出される。
【００５９】
図９に示すように、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）と作動油の流量（油圧シリンダ４の収縮速度）とが線型関係になると考えられるデューティ比Ｔ１の範囲において、下限及び上限と思われるデューティ比Ｔ１２，Ｔ１３が事前に設定されている。これにより、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１２）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出され、次に制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１３）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出される。
【００６０】
図９に示すように、デューティ比Ｔ１２，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２，Ｖ３に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ１が設定される。油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１において、油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）を「０」とし、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１２及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ２が設定される。
【００６１】
これにより、上昇制御弁２４において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度「０」，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１，Ｙ２が設定される。下降制御弁２５においても前述の上昇制御弁２４での操作と同じ操作が行われ、下降制御弁２５において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度「０」，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１，Ｙ２が設定される。
【００６２】
［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］［発明の実施の第２別形態］において、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１を微分処理して、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２を検出するのではなく、専用の昇降速度センサー（変化速度検出手段に相当）を備えたり、昇降加速度センサー（変化速度検出手段に相当）を備え、積分処理によって苗植付装置５の昇降速度Ｂ２を検出するように構成してもよい。
【００６３】
［発明の実施の第４別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に関係なく、第２制御ゲインＫ２を人為的に任意に設定及び変更（「０」も含む）できるように構成してもよい。
【００６４】
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に応じて、第１制御ゲインＫ１も変更されるように構成してもよく、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に関係なく、第１制御ゲインＫ１を人為的に任意に設定及び変更（「０」も含む）できるように構成してもよい。
本発明は乗用型田植機ばかりではなく、作業装置として直播装置や薬剤散布装置を機体に連結した水田作業機や、農用トラクタやコンバインにも適用でき、作業装置の昇降制御ばかりではなく、作業装置のローリング制御にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】乗用型田植機の全体側面図
【図２】油圧シリンダ、中央の接地フロート及びポテンショメータ、感度ダイヤルの関係を示す図
【図３】デューティ制御の状態を示す図
【図４】上昇及び下降制御弁におけるデューティ比及び油圧シリンダの収縮（伸長）速度（作動油の流量）の関係式を示す図
【図５】感度ダイヤルと第２制御ゲインとの関係を示す図
【図６】昇降制御手段の作動の流れを示す図
【図７】発明の実施の第１別形態において昇降制御手段の作動の流れを示す図
【図８】発明の実施の第１別形態において機体の走行速度と第２制御ゲインとの関係を示す図
【図９】発明の実施の第２別形態において上昇及び下降制御弁におけるデューティ比及び油圧シリンダの収縮（伸長）速度（作動油の流量）の関係式を示す図
【符号の説明】
【００６６】
４ アクチュエータ
５ 作業装置
９ 接地体
２２ 姿勢検出手段
２７ 感度変更手段
Ａ１ 目標姿勢
Ｂ１ 姿勢検出手段の検出値
Ｂ２ 作業装置の姿勢変化の変化速度、接地体の昇降速度
Ｋ１ 第１制御ゲイン
Ｋ２ 第２制御ゲイン
Ｇ 作業地
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
作業車の一例である乗用型田植機では、例えば特許文献１に開示されているように、機体の後部に苗植付装置（作業装置に相当）（特許文献１の図１の４）を昇降自在に連結して、苗植付装置を昇降駆動する油圧シリンダ（アクチュエータに相当）（特許文献１の図１及び図２の２）を備えている。田面（作業地に相当）に接地追従する接地フロート（接地体に相当）（特許文献１の図１及び図２の１５）を、苗植付装置に昇降自在に備えており、接地フロート（田面）から苗植付装置までの高さを検出する高さセンサー（姿勢検出手段に相当）（特許文献１の図２の３９）を備えている。
【０００３】
これにより、高さセンサーの検出値が目標値から外れるほど、油圧シリンダが高速で作動するのであり、高さセンサーの検出値と目標値との偏差に基づいて、高さセンサーの検出値が目標値となるように、油圧シリンダにより苗植付装置が昇降駆動される。高さセンサーの検出値が目標値となることによって、苗植付装置が田面から設定高さに維持されるのであり、苗植付装置による苗の植付深さが設定深さに維持される（姿勢制御手段に相当）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、高さセンサーの検出値と目標値の偏差に基づいて、油圧シリンダにより苗植付装置を昇降駆動しているので、高さセンサーの検出値と目標値との偏差が発生した後に、油圧シリンダが作動する（高さセンサーの検出値と目標値との偏差が発生しないと、油圧シリンダは作動しない）。
これにより、例えば機体の車輪が凸部に乗り上げたり凹部に落ち込んだりして、苗植付装置が急速に上昇又は下降した場合（高さセンサーの検出値が目標値から急速に外れた場合）、この後に油圧シリンダが作動することになるので、油圧シリンダが高速で作動したとしても、苗植付装置が急速に上昇又は下降した初期の時点では、苗植付装置が田面から設定高さに維持されていないことがあり、苗植付装置による苗の植付深さが設定深さに維持されていないことがある。
【０００６】
本発明は、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造において、作業装置の姿勢が急速に変化した場合、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を、できるだけ少なく（短く）することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［Ｉ］
（構成）
本発明の第１特徴は、作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備える。作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備える。姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、アクチュエータを第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、アクチュエータを第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、アクチュエータにより作業装置を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備える。第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備える。
【０００８】
（作用）
本発明の第１特徴によると、作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備えている。
例えば作業装置が目標姿勢から急速に外れる場合、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差が発生する前に（一般に目標姿勢に不感帯が設定されることが多いので、姿勢検出手段の検出値が目標姿勢（不感帯）から外れて偏差が発生するまでに、少し時間が掛かる）、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されるので（作業装置の姿勢変化の変化速度が急変するので）、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差が発生する前に、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する。
【０００９】
これにより、本発明の第１特徴によると、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差によってのみアクチュエータを作動させる構成に比べて、アクチュエータが早い時点で作動を開始して作業装置を目標姿勢に戻そうとするので、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を少なく（短く）することができる。
この場合、変化速度検出手段の検出値が高速になるほど（作業装置の姿勢変化の変化速度が急変するほど）、アクチュエータが高速で作動して作業装置を目標姿勢に戻そうとするので、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することができる。
【００１０】
作業装置の姿勢変化の変化速度が検出される毎に（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化する毎に）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、作業地の状態や作業形態によっては、作業装置の姿勢が頻繁に変更される状態になって、作業装置の姿勢が安定しないような状態になることがある。
本発明の第１特徴によると、第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備えている。これにより、第２制御ゲインを小側に変更すると、前述のように変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、アクチュエータが高速で作動することにより作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができる。
【００１１】
逆に作業地の状態や作業形態により、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することが必要な場合、第２制御ゲインを大側に変更することにより、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが高速で作動するように設定することができるのであり、作業装置が目標姿勢から急速に外れた場合の初期の時点において、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態をさらに少なく（短く）することができる。
【００１２】
（発明の効果）
本発明の第１特徴によると、機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、作業装置が目標姿勢に維持されるようにアクチュエータを作動させる姿勢制御手段を備えた作業車の作業装置姿勢変更構造において、作業装置の姿勢と作業装置の姿勢変化の変化速度とによりアクチュエータを作動させるように構成することによって、作業装置が目標姿勢に維持されていない状態を少なく（短く）することができるようになり、早期に作業装置が目標姿勢に戻されるようにすることができて、作業装置が目標姿勢に維持されないことによる作業能率の低下を防止することができた。
本発明の第１特徴によると、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動する第２制御ゲインを変更することによって、作業地の状態や作業形態に対応することができるようになり、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【００１３】
［ＩＩ］
（構成）
本発明の第２特徴は、本発明の第１特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段を備える。機体の走行速度が低速側になると第２制御ゲインが小側に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００１４】
（作用）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
機体の走行速度が低速側になると、作業装置の姿勢変化が少しゆっくりとしたものになるので（作業装置の姿勢変化の変化速度が小さなものになるので）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、アクチュエータを高速で作動させると、アクチュエータの高速の作動により作業装置の姿勢が安定しないような状態になることが考えられる。
【００１５】
本発明の第２特徴によれば、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるので、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができる。
【００１６】
（発明の効果）
本発明の第２特徴によると、本発明の第１特徴と同様に前項［Ｉ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第２特徴によると、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるように構成することによって、作業装置の姿勢が安定しないような状態を避けることができるようになり、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【００１７】
［ＩＩＩ］
（構成）
本発明の第３特徴は、本発明の第１又は第２特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造において次のように構成することにある。
機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００１８】
（作用）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
機体の走行停止状態において、例えばエンジン等の振動により作業装置の姿勢が僅かに変化することが考えられる。
この場合、姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差は発生しないが（一般に目標姿勢に不感帯が設定されることが多いので、姿勢検出手段の検出値が目標姿勢（不感帯）から外れて偏差が発生するまで、作業装置の姿勢が変化することはない）、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されることがある（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化することがある）。このような状態になると、機体の走行停止状態において変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動し、作業装置の姿勢が変更される状態となる。
【００１９】
本発明の第３特徴によると、機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるので、機体の走行停止状態において、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されても（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化しても）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動することがない。
【００２０】
（発明の効果）
本発明の第３特徴によると、本発明の第１又は第２特徴と同様に前項［Ｉ］［ＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第３特徴によると、機体の走行停止状態において、変化速度検出手段により作業装置の姿勢変化の変化速度が検出されても（作業装置の姿勢変化の変化速度が変化しても）、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動することがないようにすることにより、機体の走行停止状態での作業装置の姿勢の安定化を図ることができた。
【００２１】
［ＩＶ］
（構成）
本発明の第４特徴は、本発明の第１〜第３特徴の作業車の作業装置姿勢変更構造のうちのいずれか一つにおいて次のように構成することにある。
作業地に接地追従する接地体を作業装置に昇降自在に備える。接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成する。接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備える。感度変更手段が鈍感側に設定されると第２制御ゲインが小側に変更されるように、制御ゲイン変更手段を構成する。
【００２２】
（作用）
本発明の第４特徴によると、本発明の第１〜第３特徴のうちのいずれか一つと同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「作用」を備えており、これに加えて以下のような「作用」を備えている。
本発明の第４特徴によると、作業地に接地追従する接地体を作業装置に昇降自在に備えて、接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成しており、接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えている。この場合、一般に作業地が固く凹凸が多い場合には、感度変更手段が鈍感側に変更され、作業地が柔らかく凹凸が少ない場合には、感度変更手段が敏感側に変更される。
【００２３】
作業地が固く凹凸が多い場合、作業装置の姿勢が変化し易く、作業装置の姿勢変化の変化速度も速くなり易いので、感度変更手段を敏感側に変更することにより、作業装置の姿勢の頻繁な変更を抑えて、作業装置の姿勢の安定を図ることがある。
この場合に、本発明の第４特徴によれば、感度変更手段が鈍感側に設定されると、第２制御ゲインが小側に変更されるので、前項［Ｉ］に記載のように、変化速度検出手段の検出値によりアクチュエータが作動を開始する場合、変化速度検出手段の検出値の割りに（作業装置の姿勢変化の変化速度の割りに）、アクチュエータが低速で作動するように設定することができるのであり、作業装置の姿勢の安定をさらに図ることができる。
【００２４】
（発明の効果）
本発明の第４特徴によると、本発明の第１〜第３特徴のうちのいずれか一つと同様に前項［Ｉ］〜［ＩＩＩ］に記載の「発明の効果」を備えており、これに加えて以下のような「発明の効果」を備えている。
本発明の第４特徴によると、接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えた場合、感度変更手段が鈍感側に設定されると、第２制御ゲインが小側に変更されるように構成することにより、作業地が固く凹凸が多い場合での作業装置の姿勢の安定を図ることができて、姿勢制御手段の性能の向上を図ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［１］
図１に示すように、右及び左の前輪１、右及び左の後輪２で支持された機体の後部に、リンク機構３が昇降自在に支持されて、リンク機構３を昇降駆動する単動型の油圧シリンダ４（アクチュエータに相当）が備えられており、リンク機構３の後部に苗植付装置５（作業装置に相当）が支持されて、作業車の一例である乗用型田植機が構成されている。
【００２６】
図１に示すように、苗植付装置５は、４個の植付伝動ケース６、植付伝動ケース６の後部の左右に回転駆動自在に支持された回転ケース７、回転ケース７の両端に備えられた一対の植付アーム８、複数の接地フロート９、苗のせ台１０等を備えて、８条植型式に構成されている。これにより、苗のせ台１０が左右に往復横送り駆動されるのに伴って、回転ケース７が回転駆動され、苗のせ台１０の下部から植付アーム８が交互に苗を取り出して田面Ｇに植え付ける。
【００２７】
図１に示すように、運転座席１３の後側に、肥料を貯留するホッパー１４及び２条単位の４個の繰り出し部１５が備えられて、運転座席１３の下側にブロア１６が備えられている。接地フロート９に作溝器１７が備えられて、繰り出し部１５と作溝器１７とに亘ってホース１８が接続されている。これにより、ホッパー１４の肥料が繰り出し部１５により所定量ずつ繰り出されホース１８を介して搬送され、作溝器１７によって田面Ｇに形成された溝に供給される。
【００２８】
［２］
次に、苗植付装置５の昇降制御手段（姿勢制御手段に相当）について説明する。
図２に示すように、油圧シリンダ４に作動油を供給する電磁操作式の上昇制御弁２４、及び油圧シリンダ４から作動油を排出する電磁操作式の下降制御弁２５が備えられて、制御装置２３により上昇及び下降制御弁２４，２５がデューティ制御により操作される。上昇制御弁２４により油圧シリンダ４に作動油が供給されると、油圧シリンダ４が収縮作動して苗植付装置５が上昇し、下降制御弁２５により油圧シリンダ４から作動油が排出されると、油圧シリンダ４が伸長作動して苗植付装置５が下降する。
【００２９】
図２に示すように、苗植付装置５の横軸芯Ｐ１周りに中央の接地フロート９（接地体に相当）の後部が上下に揺動自在に支持され、中央の接地フロート９の上方の苗植付装置５の固定部にポテンショメータ２２（姿勢検出手段に相当）が固定されており、ポテンショメータ２２の検出アーム２２ａと中央の接地フロート９の前部とに亘ってロッド２６が接続され、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が制御装置２３に入力されている。機体の進行に伴って中央の接地フロート９が田面Ｇに接地追従するのであり、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１により、田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さを検出することができ、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さを検出することができる。
【００３０】
図２に示すように、人為的に操作可能な感度ダイヤル２７（感度変更手段に相当）が備えられており、感度ダイヤル２７の操作位置が制御装置２３に入力されている。図２に示す状態は、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎに操作された状態であり、中央の接地フロート９の底面が水平となるポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、植付設定高さＡ０（設定深さ）に対応する設定検出値Ａ１（目標姿勢に相当）として設定された状態である。
【００３１】
図２に示す状態において、中央の接地フロート９が田面Ｇに接地追従するのに対して、苗植付装置５が上下動すると、これに伴って田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（苗の植付深さ）が変化しようとする。
後述する［４］［５］に記載のように、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（苗の植付深さ）がポテンショメータ２２により検出されて、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が設定検出値Ａ１（植付設定高さＡ０（設定深さ））となるように、制御装置２３により上昇及び下降制御弁２４，２５が操作され、油圧シリンダ４により苗植付装置５が昇降駆動されて、苗植付装置５が田面Ｇから植付設定高さＡ０（設定深さ）に維持されるのであり、苗植付装置５による苗の植付深さが設定深さに維持される（昇降制御手段）。
【００３２】
図２に示すように、感度ダイヤル２７を中立位置Ｎに操作していると、中央の接地フロート９の底面が水平となるポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、植付設定高さＡ０（設定深さ）に対応する設定検出値Ａ１として設定された状態となる。
田面Ｇの泥が柔らかく（田面Ｇの水が多く）、田面Ｇの凹凸が少ない場合、一般に感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから敏感側に操作する。感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから敏感側に操作すると、設定検出値Ａ１が感度ダイヤル２７の操作位置に対応して少し低側に変更される。これによって、設定検出値Ａ１での中央の接地フロート９の底面が少し下向きとなり、中央の接地フロート９の田面Ｇへの接地面積が大きくなって、中央の接地フロート９が田面Ｇに敏感に追従するようになる（接地体の作業地への接地追従感度が敏感側に変更された状態に相当）。
【００３３】
田面Ｇの泥が固く（田面Ｇの水が少なく）、田面Ｇの凹凸が多い場合、一般に感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから鈍感側に操作する。感度ダイヤル２７を中立位置Ｎから鈍感側に操作すると、図２に示す設定検出値Ａ１が感度ダイヤル２７の操作位置に対応して少し高側に変更される。これによって、設定検出値Ａ１での中央の接地フロート９の底面が少し上向きとなり、中央の接地フロート９の田面Ｇへの接地面積が小さくなって、中央の接地フロート９が田面Ｇに鈍感に追従するようになる（接地体の作業地への接地追従感度が鈍感側に変更された状態に相当）。
【００３４】
［３］
次に、上昇及び下降制御弁２４，２５のデューティ制御（デューティＴ１）について説明する。
図２に示すように、上昇制御弁２４は作動油の供給位置及び遮断位置の２位置に操作自在で電磁操作式に構成されており、下降制御弁２５は作動油の排出位置及び遮断位置の２位置に操作自在で電磁操作式に構成されている。図３に示すように、上昇及び下降制御弁２４，２５が供給位置（排出位置）及び遮断位置に高速で繰り返して操作されるデューティ制御が行われており、単位時間Ｔ３に対する供給位置（排出位置）に操作されている時間Ｔ４の比（Ｔ４／Ｔ３）であるデューティ比Ｔ１を変更することによって、上昇制御弁２４から供給される作動油の流量（下降制御弁２５から排出される作動油の流量）を変更することができる。
【００３５】
これにより、制御装置２３によりデューティ比Ｔ１が設定され、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、上昇及び下降制御弁２４，２５が供給位置（排出位置）及び遮断位置に高速で繰り返して操作されて、上昇及び下降制御弁２４，２５による作動油の流量制御が行われるのであり、油圧シリンダ４の伸縮速度（作動油の流量）を任意に設定及び変更することができる。図２に示すように、リンク機構３の上下角度を検出するポテンショメータ１１が備えられ、ポテンショメータ１１の検出値が制御装置２３に入力されており、ポテンショメータ１１の検出値により油圧シリンダ４の停止及び伸縮作動、停止位置の検出を行うのであり、ポテンショメータ１１の検出値を微分処理して、油圧シリンダ４の伸縮速度を演算する。
【００３６】
デューティ制御では、デューティ比Ｔ１は０％から１００％まで設定が可能である。しかしながら、油圧シリンダ４、上昇及び下降制御弁２４，２５においては、デューティ比Ｔ１を０％から１００％まで設定しても、デューティ比Ｔ１が０％に近い付近では作動油の流量が少なすぎて、油圧シリンダ４は伸縮作動しない。デューティ比Ｔ１が１００％に近い付近では、作動油の流量が飽和状態となって、デューティ比Ｔ１を変更しても油圧シリンダ４の伸縮速度（作動油の流量）は変化しない。
多数が生産される上昇及び下降制御弁２４，２５には個体差が存在しており、例えば一つの上昇制御弁２４をデューティ比Ｔ１で操作した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）と、別の上昇制御弁２４を同じデューティ比Ｔ１で操作した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）が異なることがある。
【００３７】
前述のような状態に対して、制御装置２３に修正モードが設定されており、生産工場の出荷時、上昇及び下降制御弁２４，２５の交換やメンテナンスを行った場合に、修正モードを作動させる。
図１に示すように、苗のせ台１０に標準的な数の苗を載置した状態（例えば苗のせ台１０の１つの苗のせ面に１〜２枚の苗を載置した状態）において、修正モードを作動させると、図４に示すように、上昇制御弁２４に対する制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）が０％から少しずつ上昇していき、油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１が検出される。この場合、一般に油圧シリンダ４は停止状態に近い超低速で収縮作動するのではなく、ある程度の大きさの収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１で、急に収縮作動を開始するような状態になることが多い。
【００３８】
図４に示すように、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）と作動油の流量（油圧シリンダ４の収縮速度）とが線型関係になると考えられるデューティ比Ｔ１の範囲において、下限及び上限と思われるデューティ比Ｔ１２，Ｔ１３が事前に設定されている。これにより、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１２）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出され、次に制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１３）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出される。
【００３９】
図４に示すように、デューティ比Ｔ１２，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２，Ｖ３に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ１が設定される。関係式Ｙ１をデューティ比Ｔ１１まで延長した場合、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１が得られるとする。
前述のように、デューティ比Ｔ１１で油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始した際の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１と、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１とが一致しなくても、油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ０１，Ｖ１の差は小さいはずなので、関係式Ｙ１によるデューティ比Ｔ１１の油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１が、デューティ比Ｔ１１で油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始した際の収縮速度（作動油の流量）として設定される。
【００４０】
これにより、上昇制御弁２４において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１が設定される。下降制御弁２５においても前述の上昇制御弁２４での操作と同じ操作が行われ、下降制御弁２５において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１が設定される。
【００４１】
［４］
次に、昇降制御手段の作動の前半について、図６に基づいて説明する。
田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）として、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が制御装置２３に入力され（ステップＳ１）、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１と設定検出値Ａ１との差が、偏差Ｂ３（Ｂ３＝Ａ１−Ｂ１）（姿勢検出手段の検出値と目標姿勢との偏差に相当）として検出される（ステップＳ２）。
【００４２】
この場合、偏差Ｂ３が正の値であると、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に位置していることを意味し、偏差Ｂ３が負の値であると、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に位置していることを意味している。
【００４３】
ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が微分処理されて、中央の接地フロート９の昇降速度が検出され、これによって苗植付装置５の昇降速度Ｂ２（作業装置の姿勢変化の変化速度に相当）が検出される（ステップＳ３）（変化速度検出手段に相当）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の値であると、苗植付装置５が上昇状態であることを意味し、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の値であると、苗植付装置５が下降状態であることを意味している。
【００４４】
設定検出値Ａ１に対して、不感帯Ｈ１が設定されている。ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１に入っていると（ステップＳ４）、第１制御ゲインＫ１が「０」に設定され（ステップＳ５）、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１から外れていると（ステップＳ４）、第１制御ゲインＫ１が事前に記憶されている一定値に設定される（ステップＳ６）。
この場合、第１制御ゲインＫ１が事前に記憶されている一定値に設定されるように構成するのではなく、後述する第２制御ゲインＫ２と同様に、図５の実線Ｙ３及び一点鎖線Ｙ４に示すように、感度ダイヤル２７の操作位置に応じて、第１制御ゲインＫ１が設定されるように構成してもよい。
【００４５】
苗植付装置５の昇降速度Ｂ２において、「０」（苗植付装置５の昇降が停止した状態）に対して、不感帯Ｈ２が設定されている（不感帯Ｈ１に比べて、不感帯Ｈ２は十分に小さい）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２に入っていると（ステップＳ７）、第２制御ゲインＫ２が「０」に設定される（ステップＳ８）。苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２から外れていると（ステップＳ７）、この時の感度ダイヤル２７の操作位置に応じて、第２制御ゲインＫ２が設定される（ステップＳ９）（制御ゲイン変更手段に相当）。
【００４６】
図５の実線Ｙ３に示すように、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから敏感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２が高い一定の値Ｋ２２に設定される。感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから鈍感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２の値Ｋ２２及び小さい値Ｋ２１（「０」ではない）との間において、感度ダイヤル２７の操作位置が鈍感側であるほど、第２制御ゲインＫ２が小側の値に設定される。
この場合、図５の一点鎖線Ｙ４に示すように、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから鈍感側に操作されると、第２制御ゲインＫ２が低い一定の値Ｋ２３に設定されるように構成してもよい。図５の実線Ｙ３及び一点鎖線Ｙ４において、感度ダイヤル２７が中立位置Ｎから敏感側に操作されるほど、第２制御ゲインＫ２が高側の値に設定されるように構成してもよい。
【００４７】
［５］
次に、昇降制御手段の作動の後半について、図６に基づいて説明する。
前項［４］に記載のように、偏差Ｂ３（正又は負の値）、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２（正又は負の値）、第１及び第２制御ゲインＫ１，Ｋ２（正の値）が得られると、偏差Ｂ３に第１制御ゲインＫ１を乗じた値と、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２に第２制御ゲインＫ２を乗じた値との和が、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫとして求められる（ステップＳ１０）。
【００４８】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れているほど（下側（低側）に外れているほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが大側の正の値（上側（高側））、又は大側の負の値（下側（低側））となる。
【００４９】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れている状態において、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の上昇状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫがさらに正の大側の値に補正され、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の下降状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが正の小側の値に補正される。
【００５０】
ステップＳ１０において、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に外れている状態において、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が負の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の下降状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫがさらに負の大側の値に補正され、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が正の大側の値であるほど（苗植付装置５が高速の上昇状態であるほど）、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが負の小側の値に補正される。
【００５１】
前述のようにして求められた油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫにより、図４に示す関係式Ｙ１に基づいて、デューティ比Ｔ１が求められる（ステップＳ１１）。油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ１よりも低側（小側）の値であると、デューティ比Ｔ１がＴ１１に設定され、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫが油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３よりも高側（大側）の値であると、デューティ比Ｔ１がＴ１３に設定される。
【００５２】
偏差Ｂ３が正の値である場合、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも上側（高側）に外れているとなって、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、下降制御弁２５が排出位置及び遮断位置に高速で繰り返して操作され、下降制御弁２５による作動油の流量制御が行われながら、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫで油圧シリンダ４の伸長作動して苗植付装置５が下降する（ステップＳ１２）。
【００５３】
偏差Ｂ３が負の値である場合、田面Ｇ（中央の接地フロート９）から苗植付装置５までの高さ（田面Ｇ（中央の接地フロート９）からポテンショメータ２２までの高さ）が、植付設定高さＡ０（設定深さ）よりも下側（低側）に外れているとなって、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）により、上昇制御弁２４が供給位置及び遮断位置に高速で繰り返して操作され、上昇制御弁２５による作動油の流量制御が行われながら、油圧シリンダ４の目標伸縮速度（作動油の流量）ＶＫで油圧シリンダ４の収縮作動して苗植付装置５が上昇する（ステップＳ１２）。
【００５４】
これにより、ステップＳ１〜Ｓ１２が繰り返して行われ、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１が、設定検出値Ａ１の不感帯Ｈ１に入るように、油圧シリンダ４により苗植付装置５が昇降駆動されて、苗植付装置５が田面Ｇから植付設定高さＡ０（設定深さ）に維持されるのであり、苗植付装置５による苗の植付深さが設定深さに維持される。
【００５５】
［発明の実施の第１別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］の図６に代えて、図７に示すように構成してもよい。
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段（図示せず）を備える。この場合、走行用の伝動軸の回転数を検出して機体の走行速度を検出したり、エンジン（図示せず）の回転数を検出して機体の走行速度を検出したりするように、走行速度検出手段が構成されている。図６に示すステップＳ９が廃止されて、図７に示すようにステップＳ２１，Ｓ２２が設定されている。
【００５６】
図７に示すように、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２が「０」の不感帯Ｈ２から外れている場合（ステップＳ７）、機体が走行停止状態又は機体の走行速度が極低速ＶＶ１未満の場合、ステップＳ８に移行して第２制御ゲインＫ２が「０」に設定される。機体の走行速度が極低速ＶＶ１以上の場合、機体の走行速度に応じて、第２制御ゲインＫ２が設定される（ステップＳ２２）（制御ゲイン変更手段に相当）。
【００５７】
図８の実線Ｙ５に示すように、第２制御ゲインＫ２の小さい値Ｋ２１（「０」ではない）と大きい値Ｋ２２との間において、機体の走行速度が高速であるほど、第２制御ゲインＫ２が大側の値に設定され、機体の走行速度が低速であるほど、第２制御ゲインＫ２が小側の値に設定される。
この場合、図８の一点鎖線Ｙ６に示すように、機体の走行速度が極低速ＶＶ１と中間速度ＶＶ３との間であると、第２制御ゲインＫ２が小さい一定の値Ｋ２３に設定され、機体の走行速度が中間速度ＶＶ３と最高速度ＶＶ２との間であると、第２制御ゲインＫ２が大きい一定の値Ｋ２２に設定されるように構成してもよい。
【００５８】
［発明の実施の第２別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］の図４に代えて、図９に示すように構成してもよい。
図９に示すように、苗のせ台１０に標準的な数の苗を載置した状態（例えば苗のせ台１０の１つの苗のせ面に１〜２枚の苗を載置した状態）において、修正モードを作動させると、上昇制御弁２４に対する制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）が０％から少しずつ上昇していき、油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１が検出される。
【００５９】
図９に示すように、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１）と作動油の流量（油圧シリンダ４の収縮速度）とが線型関係になると考えられるデューティ比Ｔ１の範囲において、下限及び上限と思われるデューティ比Ｔ１２，Ｔ１３が事前に設定されている。これにより、制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１２）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出され、次に制御装置２３の操作信号（デューティ比Ｔ１３）により上昇制御弁２４が操作されて、このときの油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ３がポテンショメータ１１の検出値に基づいて検出される。
【００６０】
図９に示すように、デューティ比Ｔ１２，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２，Ｖ３に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ１が設定される。油圧シリンダ４が停止状態から収縮作動を開始するデューティ比Ｔ１１において、油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）を「０」とし、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１２及び油圧シリンダ４の収縮速度（作動油の流量）Ｖ２に基づいて、一次関数としての関係式Ｙ２が設定される。
【００６１】
これにより、上昇制御弁２４において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度「０」，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１，Ｙ２が設定される。下降制御弁２５においても前述の上昇制御弁２４での操作と同じ操作が行われ、下降制御弁２５において、デューティ比Ｔ１１，Ｔ１３及び油圧シリンダ４の収縮速度「０」，Ｖ３の範囲で、関係式Ｙ１，Ｙ２が設定される。
【００６２】
［発明の実施の第３別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］［発明の実施の第２別形態］において、ポテンショメータ２２の検出値Ｂ１を微分処理して、苗植付装置５の昇降速度Ｂ２を検出するのではなく、専用の昇降速度センサー（変化速度検出手段に相当）を備えたり、昇降加速度センサー（変化速度検出手段に相当）を備え、積分処理によって苗植付装置５の昇降速度Ｂ２を検出するように構成してもよい。
【００６３】
［発明の実施の第４別形態］
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に関係なく、第２制御ゲインＫ２を人為的に任意に設定及び変更（「０」も含む）できるように構成してもよい。
【００６４】
前述の［発明を実施するための最良の形態］［発明の実施の第１別形態］〜［発明の実施の第３別形態］において、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に応じて、第１制御ゲインＫ１も変更されるように構成してもよく、感度ダイヤル２７の操作位置や機体の走行速度に関係なく、第１制御ゲインＫ１を人為的に任意に設定及び変更（「０」も含む）できるように構成してもよい。
本発明は乗用型田植機ばかりではなく、作業装置として直播装置や薬剤散布装置を機体に連結した水田作業機や、農用トラクタやコンバインにも適用でき、作業装置の昇降制御ばかりではなく、作業装置のローリング制御にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】乗用型田植機の全体側面図
【図２】油圧シリンダ、中央の接地フロート及びポテンショメータ、感度ダイヤルの関係を示す図
【図３】デューティ制御の状態を示す図
【図４】上昇及び下降制御弁におけるデューティ比及び油圧シリンダの収縮（伸長）速度（作動油の流量）の関係式を示す図
【図５】感度ダイヤルと第２制御ゲインとの関係を示す図
【図６】昇降制御手段の作動の流れを示す図
【図７】発明の実施の第１別形態において昇降制御手段の作動の流れを示す図
【図８】発明の実施の第１別形態において機体の走行速度と第２制御ゲインとの関係を示す図
【図９】発明の実施の第２別形態において上昇及び下降制御弁におけるデューティ比及び油圧シリンダの収縮（伸長）速度（作動油の流量）の関係式を示す図
【符号の説明】
【００６６】
４ アクチュエータ
５ 作業装置
９ 接地体
２２ 姿勢検出手段
２７ 感度変更手段
Ａ１ 目標姿勢
Ｂ１ 姿勢検出手段の検出値
Ｂ２ 作業装置の姿勢変化の変化速度、接地体の昇降速度
Ｋ１ 第１制御ゲイン
Ｋ２ 第２制御ゲイン
Ｇ 作業地
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、
前記作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備えて、
前記姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、前記アクチュエータを第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、前記変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、前記アクチュエータを第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、前記アクチュエータにより作業装置を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備えると共に、
前記第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備えてある作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項２】
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１に記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項３】
機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１又は２に記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項４】
作業地に接地追従する接地体を前記作業装置に昇降自在に備えて、
前記接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、前記接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成して、
前記接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えると共に、
前記感度変更手段が鈍感側に設定されると第２制御ゲインが小側に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項１】
機体に連結された作業装置の姿勢を変更するアクチュエータを備え、
前記作業装置の姿勢を検出する姿勢検出手段と、前記作業装置の姿勢変化の変化速度を検出する変化速度検出手段とを備えて、
前記姿勢検出手段の検出値が目標姿勢から外れるほど、前記アクチュエータを第１制御ゲインに基づいて高速で作動させ、前記変化速度検出手段の検出値が高速になるほど、前記アクチュエータを第２制御ゲインに基づいて高速で作動させて、前記アクチュエータにより作業装置を目標姿勢に維持する姿勢制御手段を備えると共に、
前記第２制御ゲインを変更可能な制御ゲイン変更手段を備えてある作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項２】
機体の走行速度を検出する走行速度検出手段を備え、機体の走行速度が低速になると第２制御ゲインが小側に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１に記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項３】
機体が走行停止状態になると第２制御ゲインが零に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１又は２に記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【請求項４】
作業地に接地追従する接地体を前記作業装置に昇降自在に備えて、
前記接地体から作業装置までの高さを作業装置の姿勢として検出するように姿勢検出手段を構成し、前記接地体の昇降速度を作業装置の姿勢変化の変化速度として検出するように変化速度検出手段を構成して、
前記接地体の作業地への接地追従感度を変更する感度変更手段を備えると共に、
前記感度変更手段が鈍感側に設定されると第２制御ゲインが小側に変更されるように、前記制御ゲイン変更手段を構成してある請求項１〜３のうちのいずれか一つに記載の作業車の作業装置姿勢変更構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５５８１０（Ｐ２００９−５５８１０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２４４０１（Ｐ２００７−２２４４０１）
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【Ｆターム（参考）】
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