JP6672128B2

JP6672128B2 - 作業機

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Publication number: JP6672128B2
Application number: JP2016229547A
Authority: JP
Inventors: 純深野; 真人竹田; 敬介村岡
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2036-11-25
Also published as: US10709061B2; EP3326443A1; EP3326443B1; JP2018085907A; US20180146616A1

Description

本発明は、車輪及びブレードを備えた作業機に関し、例えば芝刈機や草刈機、除雪機、耕耘機等に関する。

エンジンや電動モータ等の動力源から駆動力を受けて回転する車輪及びブレード（刈刃、オーガ、耕耘爪等）を備えた、芝刈機や除雪機、耕耘機等の作業機が公知である（例えば、特許文献１〜３）。これらの作業機は、車輪が回転することによって本体が前進し、本体のブレードを備えた作業部に芝や雪、土等の作業対象が供給される。

特開平９−２０１１２６号公報特開２０１６−１５６２２３号公報特開２００９−２９６９３３号公報

これらの作業機では、ブレード及び車輪の回転速度が一定となるように制御されることが多い。しかしながら、作業領域における芝等の作業対象の状態量（体積、重量、密度、硬さ等）は一定ではないため、ブレードに加わる負荷が変動し、負荷の大きさに応じてブレードの回転数が変化する。ブレードの回転数が変化すると、作業対象の処理（切断、除去、耕耘等）にばらつきが生じる。例えば、芝の場合、刈刃であるブレードの回転数が低下すると、芝の切断能力が低下して、芝がちぎれるように切断される。この場合、芝の切断面に白い繊維質が残存し易くなり（いわゆる、白ヒケ）、芝刈後の芝面が白くなる。このように、ブレードの回転数が変動すると、作業機による作業の質が変化するという問題がある。

本発明は、以上の背景を鑑み、車輪及びブレードを備えた作業機において、作業の質を一定させることを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、作業機であって、作業部を駆動する作業モータと、車輪を駆動する走行モータと、前記作業モータ及び前記走行モータを駆動制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記作業モータの回転速度を一定に制御すると共に、前記走行モータの回転速度を前記作業モータに加わる負荷の増加又は前記作業モータの回転速度の低下に応じて低下させるように制御することを特徴とする。

この態様によれば、作業モータに加わる負荷が増加するとき又は作業モータの回転速度の低下するときには作業機の走行速度が低速になり、単位時間当りに作業部に供給される芝や雪等の量が減少して作業モータに加わる負荷の増加が抑制される。これにより、作業モータに加わる負荷が増加し難くなるため、作業モータの回転速度が低下し難くなる。これにより、作業部は一定の回転速度に維持され、作業機による作業の質が一定する。

また、上記の態様において、前記作業モータに加わる負荷を検出する負荷検出手段を有し、前記制御装置は、前記負荷が減速判定値以上になった場合に前記走行モータの回転速度を所定の減速度で減速させる減速制御を行い、前記減速制御中に前記負荷が前記減速判定値以下の値に設定された復帰判定値以下になった場合に前記走行モータを所定の加速度で加速させ、前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度に戻す復帰制御を行うとよい。

この態様によれば、作業モータに加わる負荷が低下するまで走行モータの回転速度が低下するため、作業モータに加わる負荷が確実に低下する。走行モータの減速は、負荷が十分に低下したことを判定する復帰判定値まで継続されるため、作業モータに加わる負荷が確実に低下する。減速判定値と復帰判定値とを設け、負荷が減速判定値以上となったときから復帰判定値以下となるときまで減速を継続するようにしたため、制御にハンチングが生じ難い。また、走行モータを減速又は加速するときに所定の減速度又は加速度で回転速度を変化させるようにしたため、急減速及び急加速が抑制され、作業者に違和感を与え難い。

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記減速制御中に前記負荷が前記減速判定値より大きい値に設定された停止判定値以上になった場合に前記走行モータを停止させる停止制御を行い、前記停止制御中に前記負荷が前記復帰判定値以下になった場合に前記走行モータを所定の加速度で加速させ、前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度に戻す復帰制御を行うとよい。

この態様によれば、作業モータに加わる負荷が比較的大きいときには作業機は走行を停止し、ブレードに供給される作業対象の増加を最小にする。作業機は、停止後、負荷が復帰判定値以下まで低下すると、再び走行を開始する。

また、上記の態様において、前記制御装置は、前記停止制御中に前記負荷が前記復帰判定値より大きくかつ前記停止判定値より小さい所定の第２復帰判定値以下になった場合に前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度より低い所定の低回転速度にする低回転駆動制御を行うとよい。

この態様によれば、停止制御によって走行モータが停止する期間が短くなり、作業性が向上する。

また、上記の態様において、前記減速判定値は、複数段の値を有し、前記制御装置は、前記減速判定値の内で値が大きいものほど、前記負荷がその値以上になったときに行う前記減速制御における前記減速度を大きくするとよい。

この態様によれば、作業モータに加わる負荷が大きいほど走行モータの減速度が大きくなり、作業モータに加わる負荷の低下が迅速になる。

また、本発明の一態様は、作業機であって、ブレードを駆動する作業モータと、車輪を駆動する走行モータと、前記作業モータの回転速度を検出する作業モータ回転速度検出手段と、前記作業モータ及び前記走行モータを駆動制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記作業モータの回転速度を一定に制御すると共に、前記走行モータの回転速度を前記作業モータの回転速度の低下に応じて低下させるように制御することを特徴とする。

この態様によれば、作業モータの回転速度が低下するときには電動芝刈機の走行速度が低速になり、単位時間当りにブレードに接触する芝の量が減少して作業モータに加わる負荷の増加が抑制され、作業モータの回転速度の低下が抑制される。

また、上記の態様において、前記作業部は、前記作業モータによって回転させられる芝刈用のブレードを有するとよい。

この態様によれば、白ヒケを防止することができる芝刈機を提供することができる。

以上の構成によれば、車輪及びブレードを備えた作業機において、作業負荷の変動に関わらず作業の質を一定させることができる。

実施形態に係る電動芝刈機の斜視図実施形態に係る電動芝刈機の断面図制御装置の構成を示すブロック図制御装置が行う処理手順を示すフロー図制御装置が行う走行モータ駆動制御の処理手順を示すフロー図作業モータ負荷、走行モータ回転速度、走行モータの目標回転速度、走行モータの加減速度、及び作業モータの回転速度のタイムチャート

以下に本発明の作業機を電動芝刈機に適用した実施形態を図１〜図５を参照して説明する。

（電動芝刈機の概略構成）
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る電動芝刈機１は、本体２と、本体２の下部に設けられた作業部３と、本体２に回転可能に支持された左右一対の前輪４及び後輪５と、本体２から後上方に延びるハンドル６とを有する。作業部３は、本体２の下部中央には下方に向けて開口した凹部７と、凹部７に回転可能に配置された芝刈り用の刈刃でブレード３Ａとを有する。本体２にはブレード３Ａが回転軸に結合された作業モータ８、及び左右の後輪５を駆動するための左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒが支持されている。作業モータ８及び走行モータ９Ｌ、９Ｒは共に電気モータであり、本体２には各モータ８、９Ｌ、９Ｒを制御する制御装置１０が設けられている。

ハンドル６は、本体２の後部左右からそれぞれ後上方に延びる側辺部１２と、各側辺部１２の後端同士を互いに連結する枠形の把持部１３とを有する。ハンドル６の把持部１３には、作業者の入力操作を受け付ける操作入力装置１４が設けられている。操作入力装置１４は、走行モータ９Ｌ、９Ｒを操作するための走行レバー１５と作業モータ８を操作するための作業レバー１６とを有する。

本体２の上部には、作業モータ８、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒ、及び制御装置１０を覆う上部カバー１８が設けられている。上部カバー１８の上面に凹設されたバッテリトレイ１９には、各モータ８、９、及び制御装置１０に電力を供給するバッテリ２０が着脱可能に受容されている。

本体２には凹部７から本体２の後面に延びる通路（不図示）が形成され、その開口端を塞ぐようにグラスバッグ２３が設けられている。ブレード３Ａによって刈り取られた芝は凹部７から通路を通って後方へ排出され、グラスバッグ２３に回収される。

（制御装置）
制御装置１０は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、ドライバ等から構成された電子制御回路（ＥＣＵ）である。図３に示すように、制御装置１０は、バッテリ２０と接続され、バッテリ２０から電力の供給を受ける。制御装置１０は、作業モータ８及び左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒのそれぞれに対応したモータドライバ３１、３２、３３を有している。制御装置１０は、各モータドライバ３１〜３３を介してバッテリ２０からの電力を各モータ８、９Ｌ、９Ｒに供給し、各モータ８、９Ｌ、９Ｒを制御する。制御装置１０は、例えばＰＷＭ制御に基づいて各モータドライバ３１、３２、３３を制御して各モータ８、９Ｌ、９Ｒに供給する電圧を変化させ、各モータ８、９Ｌ、９Ｒの回転速度を変更する。

作業モータ８及び左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒのそれぞれには、各モータ８、９Ｌ、９Ｒの回転角を検出する回転角センサ３４、３５、３６が設けられている。回転角センサ３４、３５、３６は、各モータ８、９Ｌ、９Ｒの回転角に応じた信号を制御装置１０に出力し、制御装置１０はその信号に基づいて作業モータ８及び左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒのそれぞれの回転速度を取得する。

制御装置１０は、作業モータ８に加わる負荷である作業モータ負荷Ｌ［Ｎ・ｍ］を検出する負荷検出部４１を有する。負荷検出部４１は、例えば作業モータ８に流れる電流（負荷電流）に基づいて作業モータ負荷Ｌを検出するとよい。負荷検出部４１は、負荷電流の値［Ａ］を負荷に対応した値として使用してもよい。他の実施形態では、ブレード３Ａに結合された作業モータ８の回転軸に磁歪式トルクセンサを設け、磁歪式トルクセンサからの信号に基づいて負荷検出部４１は作業モータ負荷Ｌを検出してもよい。

走行レバー１５及び作業レバー１６はハンドル６に対してそれぞれ回動可能に設けられており、それぞれの把持部がハンドル６の把持部１３に対して離れた初期位置と、それぞれの把持部がハンドル６の把持部１３に近接した操作位置とを取り得る。操作入力装置１４は、走行レバー１５が操作位置にあるときに制御装置１０に走行ＯＮ信号を出力し、作業レバー１６が操作位置にあるときに制御装置１０にブレードＯＮ信号を出力する。

操作入力装置１４は、電動芝刈機１の走行速度について操作者による入力操作を受け付けるための走行速度入力部４２を有している。走行速度入力部４２は、操作入力装置１４の本体に対して変位可能なレバーやダイヤル等であり、操作入力装置１４は走行速度入力部４２の位置に応じた信号を制御装置１０に出力する。制御装置１０は、操作入力装置１４からの信号に基づいて操作者の要求走行速度に対応した走行モータ９Ｌ、９Ｒの要求回転速度Ｖｒ［ｒｐｍ］を取得する。

次に、図４及び図５を参照して制御装置１０が行う制御について説明する。図４に示すように、制御装置１０は、最初に、ステップＳ１においてブレードＯＮ信号の有無を判定し、ブレードＯＮ信号の入力を受けているときに、ステップＳ２において作業モータドライバ３１を制御して作業モータ８を駆動する。このとき、制御装置１０は、作業モータ回転角センサ３４の信号に基づいてフィードバック制御を行い、作業モータ８の回転速度を所定の回転速度Ｖ_Ｂにする。一方、制御装置１０は、ブレードＯＮ信号が入力されていないときには、ステップＳ３において作業モータを停止し、ステップＳ４に進む。

制御装置１０は、ステップＳ２及びステップＳ３に続くステップＳ４において、走行ＯＮ信号の有無を判定する。制御装置１０は、ステップＳ４の処理において走行ＯＮ信号が入力されていないときには、ステップＳ６に進み、走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止状態にする。制御装置１０は、ステップＳ４の処理において走行ＯＮ信号の入力を受けているときには、ステップＳ５において走行モータ９Ｌ、９Ｒを駆動する。走行モータ９Ｌ、９Ｒを駆動制御は、次の図５の制御フローに基づいて行う。

図５に示す走行モータ駆動制御では、制御装置１０は、最初に、ステップＳ１１において、作業モータ負荷Ｌ［Ｎ・ｍ］と走行モータ９Ｌ、９Ｒの要求回転速度Ｖｒ［ｒｐｍ］とを取得する。

制御装置１０は、続くステップＳ１２において、作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上であるか否かを判定する。第１減速判定値Ｌ１は、作業モータ負荷Ｌが通常時に比べて比較的高いことを判断するために予め設定された値であり、例えば想定している通常時の負荷に対して１０％増加させた値等に設定されるとよい。例えば、通常時の負荷が５Ｎ・ｍと想定されている場合、第１減速判定値Ｌ１は５．５Ｎ・ｍに設定されるとよい。

ステップＳ１１での判定がＮｏの場合、制御装置１０はステップＳ２１において、走行モータ９Ｌ、９Ｒの目標回転速度Ｖｔに要求回転速度Ｖｒを設定する共に、目標回転速度Ｖｔに到達するまでの目標加減速度Ｇｔに第１加速度Ｇ１を設定し、目標加減速度Ｇｔで目標回転速度Ｖｔに到達するように、左右の走行モータドライバ３２、３３を制御する。このとき、制御装置１０は、左右の走行モータ回転角センサ３５、３６の信号に基づいて左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度Ｖ１を取得し、回転速度Ｖ１が目標加減速度Ｇｔに到達したときには目標加減速度Ｇｔを０にして、回転速度Ｖ１が目標加減速度Ｇｔを維持するようにフィードバック制御を行う。

制御装置１０は、ステップＳ１１での判定がＹｅｓの場合、ステップＳ１３において、作業モータ負荷Ｌが第２減速判定値Ｌ２以上であるか否かを判定する。第２減速判定値Ｌ２は、第１減速判定値Ｌ１よりも大きい値に設定されている。例えば、第１減速判定値Ｌ１が５．５Ｎ・ｍに設定される場合、第２減速判定値Ｌ２は６．５Ｎ・ｍに設定されるとよい。

ステップＳ１３での判定がＮｏの場合、制御装置１０はステップＳ１４において、走行モータ９Ｌ、９Ｒの目標回転速度Ｖｔに０を設定する共に、目標回転速度Ｖｔ（＝０）に到達するまでの目標加減速度Ｇｔに第１減速度Ｇ２を設定し、目標加減速度Ｇｔで目標回転速度Ｖｔに到達するように、左右の走行モータドライバ３２、３３を制御する。このステップＳ１３における処理を第１の減速制御とする。

制御装置１０は、ステップＳ１３での判定がＹｅｓの場合、ステップＳ１５において、作業モータ負荷Ｌが停止判定値Ｌ３以上であるか否かを判定する。停止判定値Ｌ３は、第２減速判定値Ｌ２よりも大きい値に設定されている。例えば、第２減速判定値Ｌ２が６．５Ｎ・ｍに設定される場合、停止判定値Ｌ３は７．５Ｎ・ｍに設定されるとよい。

ステップＳ１５での判定がＮｏの場合、制御装置１０はステップＳ１６において、走行モータ９Ｌ、９Ｒの目標回転速度Ｖｔに０を設定する共に、目標回転速度Ｖｔ（＝０）に到達するまでの目標加減速度Ｇｔに第２減速度Ｇ３を設定し、目標加減速度Ｇｔで目標回転速度Ｖｔに到達するように、左右の走行モータドライバ３２、３３を制御する。第２減速度Ｇ３は、第１減速度Ｇ２よりも減速方向に大きい値に設定されている。例えば、第１減速度Ｇ２が２００ｒｐｍ／ｓ、第２減速度Ｇ３が２５０ｒｐｍ／ｓであるとよい。このステップＳ１６における処理を第２の減速制御とする。

ステップＳ１５での判定がＹｅｓの場合、制御装置１０はステップＳ１７において、走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止するべく、左右の走行モータドライバ３２、３３を制御する。走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止するときの減速度は、第２減速度Ｇ３に比べて十分に大きいことが好ましい。このステップＳ１７における処理を停止制御とする。

制御装置１０は、ステップＳ１４、Ｓ１６、Ｓ１７のいずれかの処理を行った後は、ステップＳ１８において、作業モータ負荷Ｌを再び取得する。

制御装置１０は、ステップＳ１８に続くステップＳ１９において、ステップＳ１８において作業モータ負荷Ｌが復帰判定値Ｌ４以下であるか否かを判定する。復帰判定値Ｌ４は、第１減速判定値Ｌ１よりも小さい値に設定されている。例えば、第１減速判定値Ｌ１が５．５Ｎ・ｍに設定される場合、復帰判定値Ｌ４は５．０Ｎ・ｍに設定されるとよい。

ステップＳ１９での判定がＮｏの場合、制御装置１０はステップＳ１３に戻り、ステップＳ１９の判定がＹｅｓになるまでステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を繰り返す。ステップＳ１９での判定がＹｅｓの場合、ステップＳ２０において、走行モータ９Ｌ、９Ｒの目標回転速度Ｖｔに要求回転速度Ｖｒを設定する共に、目標回転速度Ｖｔに到達するまでの目標加減速度Ｇｔに第２加速度Ｇ４を設定し、目標加減速度Ｇｔで目標回転速度Ｖｔに到達するように、左右の走行モータドライバ３２、３３を制御する。このとき、制御装置１０は、左右の走行モータ回転角センサ３５、３６の信号に基づいて左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度Ｖを取得し、回転速度Ｖが目標加減速度Ｇｔに到達したときには目標加減速度Ｇｔを０にして、回転速度Ｖが目標加減速度Ｇｔを維持するようにフィードバック制御を行う。第２加速度Ｇ４は、第１加速度Ｇ１よりも加速方向に大きい値に設定されている。例えば、第１加速度Ｇ１が１００ｒｐｍ／ｓ、第２加速度Ｇ４が１５０ｒｐｍ／ｓであるとよい。このステップＳ２０における処理を復帰制御とする。

制御装置１０が図４及び図５に示す制御フローを実行することによって、電動芝刈機１は次のように作動する。電動芝刈機１は、作業者が作業レバー１６をＯＮ操作しているとき、作業モータ８が駆動してブレード３Ａが回転速度Ｖ_Ｂで回転し、芝刈りが可能になる。また、電動芝刈機１は、作業者が作業レバー１６をＯＮ操作し、かつ走行レバー１５をＯＮ操作しているとき、走行モータ９Ｌ、９Ｒが駆動して後輪５が回転し、前進が可能になる。電動芝刈機１は、前進するときにブレード３Ａが必ず回転する。

図６を参照して、電動芝刈機１が刈るべき芝の量が多い高作業量領域を通過するときの作用を説明する。図６において、電動芝刈機１は、時間Ｔ２〜Ｔ４の期間と、時間Ｔ７〜Ｔ１１の期間とにおいて高作業量領域を通過する。電動芝刈機１は、時間Ｔ０において作業者によって走行レバー１５及び作業レバー１６がオン操作される。これにより、制御装置１０は、作業モータ８を一定の回転速度Ｖ_Ｂに駆動すると共に、目標回転速度Ｖｔを要求回転速度Ｖｒ、加減速度Ｇを第１加速度Ｇ１として左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを駆動する。時間Ｔ１において走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度Ｖ１が要求回転速度Ｖｒした後、制御装置１０は、加減速度Ｇを０として回転速度Ｖ１が要求回転速度Ｖｒに維持する。

時間Ｔ２において電動芝刈機１が高作業量領域を進入するとブレード３Ａに接触する芝の量が増加して作業モータ負荷Ｌが増加する。そして、時間Ｔ３において作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上になると、制御装置１０は第１の減速制御を行い、目標回転速度Ｖｔを０、加減速度Ｇを第１減速度Ｇ２として左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを制御する。これにより、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度及び電動芝刈機１の走行速度は低下し、ブレード３Ａに接触する芝の量が減少して作業モータ負荷Ｌが減少する。時間Ｔ４において電動芝刈機１が高作業量領域から離脱すると、作業モータ負荷Ｌの減少速度は更に大きくなる。

時間Ｔ５において作業モータ負荷Ｌが復帰判定値Ｌ４以下になると、制御装置１０は、復帰制御を行い、走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を減速前の回転速度に戻すべく、目標回転速度Ｖｔを要求回転速度Ｖｒ、加減速度Ｇを第２加速度Ｇ４として走行モータ９Ｌ、９Ｒを制御する。これにより、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度及び電動芝刈機１の走行速度は増加し、作業モータ負荷Ｌが増加する。時間Ｔ６において走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度Ｖ１が減速前の回転速度である要求回転速度Ｖｒに戻った後、制御装置１０は、加減速度Ｇを０として回転速度Ｖ１が要求回転速度Ｖｒに維持する。

時間Ｔ７において電動芝刈機１が再び高作業量領域に進入すると作業モータ負荷Ｌが増加する。そして、時間Ｔ８において作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上になると、制御装置１０は第１の減速制御を行い、目標回転速度Ｖｔを０、加減速度Ｇを第１減速度Ｇ２として左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを制御する。これにより、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度及び電動芝刈機１の走行速度が低下し、作業モータ負荷Ｌの増加速度が減少する。左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を低下させても作業モータ負荷Ｌが増加を続け、時間Ｔ９において作業モータ負荷Ｌが第２減速判定値Ｌ２以上になると、制御装置１０は第２の減速制御を行い、目標回転速度Ｖｔを０、加減速度Ｇを第２減速度Ｇ３として左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを制御する。これにより、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの減速度が更に大きくなる。それでもなお作業モータ負荷Ｌが増加を続け、時間Ｔ１０において作業モータ負荷Ｌが停止判定値Ｌ３以上になると、制御装置１０は停止制御を行い、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止させる。この制御によって、電動芝刈機１は走行を停止し、その場でブレード３Ａの回転を継続して芝を刈るため、作業モータ負荷Ｌは急速に低下する。

時間Ｔ１１において作業モータ負荷Ｌが復帰判定値Ｌ４以下になると、制御装置１０は復帰制御を行い、目標回転速度Ｖｔを要求回転速度Ｖｒ、加減速度Ｇを第２加速度Ｇ４として左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒを制御する。これにより、左右の走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度及び電動芝刈機１の走行速度は増加し、作業モータ負荷Ｌが増加する。時間Ｔ１２において走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度Ｖ１が要求回転速度Ｖｒに到達した後、制御装置１０は、加減速度Ｇを０として回転速度Ｖ１が要求回転速度Ｖｒに維持する。

以上に説明したように、電動芝刈機１の走行速度に対応した走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度は、作業者の入力による走行モータ９Ｌ、９Ｒの要求回転速度Ｖｒと、作業モータ負荷Ｌとに基づいて設定される。作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１未満の場合には、走行モータ９Ｌ、９Ｒは、その回転速度が要求回転速度Ｖｒとなるように制御され、作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上の場合には、走行モータ９Ｌ、９Ｒは、その回転速度が要求回転速度Ｖｒよりも低くなるように制御される。この制御によって、走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度が低下すると、電動芝刈機１の走行速度が低速になり、単位時間当りにブレード３Ａに接触する芝の量が減少して作業モータ負荷Ｌが低下する。走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度は、作業モータ負荷Ｌが復帰判定値Ｌ４以下となるまで減速する。制御装置１０による制御によって、作業モータ負荷Ｌが増加し難くなるため、作業モータ８の回転速度が低下し難くなる。これにより、ブレード３Ａは一定の回転速度Ｖ_Ｂに維持され、電動芝刈機１による作業の質が一定する。

制御装置１０は、走行モータ９Ｌ、９Ｒの減速を開始するタイミングを判定する第１減速判定値Ｌ１と、減速を解除するタイミングを判定する復帰判定値Ｌ４とを設け、作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上になったときから作業モータ負荷Ｌが復帰判定値Ｌ４以下になるときまで減速を継続するようにしたため、制御にハンチングが生じ難い。

制御装置１０は、作業モータ負荷Ｌが第１減速判定値Ｌ１以上、第２減速判定値Ｌ２以上、又は復帰判定値Ｌ４以上となったときから所定の加減速度で作業モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を変化させるため、電動芝刈機１の急減速及び急加速が抑制され、作業者に違和感を与え難い。

減速判定値として、第１減速判定値Ｌ１及び第２減速判定値Ｌ２の複数段階を設け、作業モータ負荷Ｌが大きいほど減速度が大きくなるようにしたため、作業モータ負荷Ｌの増加に対して迅速に走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を低下させることができる。また、制御装置１０は、作業モータ負荷Ｌが第２減速判定値Ｌ２よりも大きい値に設定された停止判定値Ｌ３以上となったときに走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止するため、作業モータ負荷Ｌを迅速に低下させることができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。上記実施形態は、本発明を芝刈機に適用した例であるが、本発明は草刈機や、除雪機、耕耘機にも同様に適用することができる。草刈機に適用する場合はブレード３Ａを草刈に適したブレードに置換し、除雪機に適用する場合はブレード３Ａを除雪に適したオーガに置換し、耕耘機に適用する場合はブレード３Ａを耕耘に適した耕耘爪に置換するとよい。

上記実施形態では、作業モータ負荷Ｌに基づいて走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を変化させたが、作業モータ負荷Ｌに代えて作業モータ８の回転速度に基づいて走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を変化させてもよい。この場合、作業モータ８の回転速度の低下に応じて走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を低下させるようにするとよい。例えば上記実施形態において、第１減速判定値Ｌ１、第２減速判定値Ｌ２、停止判定値Ｌ３、及び復帰判定値Ｌ４を、作業モータ８の回転速度に対応した値に置換し、制御装置１０は上記実施形態と同様に制御を行うとよい。

また、制御装置１０は、走行モータ９Ｌ、９Ｒを停止した停止制御中に負荷Ｌが第２減速判定値Ｌ２より大きくかつ停止判定値Ｌ３より小さい所定の第２復帰判定値Ｌ５以下になった場合に走行モータ９Ｌ、９Ｒの回転速度を、減速制御を開始する前の回転速度、すなわち要求回転速度Ｖｒよりも小さい所定の低回転速度ＶＬにする低回転駆動制御を行うとよい。

１：電動芝刈機
２：本体
３：作業部
３Ａ：ブレード
４：前輪
５：後輪
８：作業モータ
９Ｌ：左走行モータ
９Ｒ：右走行モータ
１０：制御装置
１４：操作入力装置
１５：走行レバー
１６：作業レバー
２０：バッテリ
３１：作業モータドライバ
３２：左走行モータモータドライバ
３３：右走行モータモータドライバ
３４：作業モータ回転角センサ
３５：左走行モータ回転角センサ
３６：右走行モータ回転角センサ
４１：負荷検出部
４２：走行速度入力部

Claims

作業機であって、
作業部を駆動する作業モータと、
車輪を駆動する走行モータと、
前記作業モータ及び前記走行モータを駆動制御する制御装置と
前記作業モータに加わる負荷を検出する負荷検出手段とを有し、
前記制御装置は、
前記作業モータの回転速度を一定に制御すると共に、
前記負荷が減速判定値以上になった場合に前記走行モータの回転速度を所定の減速度で減速させる減速制御を行い、前記減速制御中に前記負荷が前記減速判定値以下の値に設定された復帰判定値以下になった場合に前記走行モータを所定の加速度で加速させ、前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度に戻す復帰制御を行い、
前記減速制御中に前記負荷が前記減速判定値より大きい値に設定された停止判定値以上になった場合に前記走行モータを停止させる停止制御を行い、前記停止制御中に前記負荷が前記復帰判定値以下になった場合に前記走行モータを所定の加速度で加速させ、前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度に戻す前記復帰制御を行い、
前記停止制御中に前記負荷が前記復帰判定値より大きくかつ前記停止判定値より小さい所定の第２復帰判定値以下になった場合に前記走行モータの回転速度を、前記減速制御を開始する前の回転速度より低い所定の低回転速度にする低回転駆動制御を行うことを特徴とする作業機。
前記減速判定値は、複数段の値を有し、
前記制御装置は、前記減速判定値の内で値が大きいものほど、前記負荷がその値以上になったときに行う前記減速制御における前記減速度を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の作業機。
前記作業部は、前記作業モータによって回転させられる芝刈用のブレードを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業機。