JP2013212006A

JP2013212006A - 乗用電動作業機

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Publication number: JP2013212006A
Application number: JP2012081049A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Koike; 和生小池; Hirokazu Ito; 寛和伊東
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP5847632B2

Abstract

【課題】制動状態を維持しつつバッテリの過充電を防止することができる乗用電動作業機を提供する。
【解決手段】充電状態検出部９の検出結果に基づいて、回生制動によって発生した電力及びバッテリ２０に充電された電力の少なくとも一部を、作業装置用電動モータ１３０及び走行用電動モータ２１，２２の少なくとも何れかに供給する放電モードと、作業装置用電動モータ１３０及び走行用電動モータ２１，２２に電力を供給することなく、回生制動によって発生した電力をバッテリ２０に充電する充電モードとを切換え可能に構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転者によって操作される操作部と、バッテリからの電力により駆動される走行用電動モータ及び前記走行用モータにより回転駆動される駆輪と、前記バッテリからの電力によって駆動される作業機用電動モータ及び前記作業装置用電動モータによって駆動される作業装置と、前記操作部からの指令に基づき走行用電動モータを制御する走行制御部と、前記操作部からの指令に基づき前記作業装置電動モータを制御する作業装置制御部と、前記バッテリの充電状態を検知する充電状態検出部とを備え、前記走行制御部が、前記操作部からの指令に基づいて、前記走行用電動モータにより前記駆動輪を回生制動する乗用電動作業機に関する。

従来、この種の作業機において、機械式のブレーキとともに、若しくは、機械式のブレーキに変えて、走行用電動モータによる回生制動を行なう場合がある。回生制動によって発生した回生電流は、バッテリに充電されて、走行用電動モータ等の駆動に利用される。このように、回生制動によって発生した回生電流をバッテリに充電するものとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。
引用文献１に記載のものでは、バッテリの残容量が少ない場合に、バッテリへの充電を行なうことなく、回生電流を発熱体（抵抗）に供給して熱エネルギーに変換することにより、バッテリへの過充電を防止する技術が開示されている。

特開２００１−１２８３１５号公報

上述の技術では、回生制動時のバッテリの過充電を防止するための構成として、発熱体（抵抗）等の回生電流消費する構成を設ける必要があり、生産コストが増大する。特に、機械式ブレーキを設けない場合には、回生電流消費する構成が必須となる。本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、発熱体（抵抗）等の回生電流消費する構成を別途に設けることなく、制動状態を維持しつつバッテリの過充電を防止することができる乗用電動作業機を提供することにある。

本発明に係る乗用電動作業機は、運転者によって操作される操作部と、バッテリからの電力により駆動される走行用電動モータ及び前記走行用電動モータにより回転駆動される駆動輪と、前記バッテリからの電力によって駆動される作業装置用電動モータ及び前記作業装置用電動モータによって駆動される作業装置と、前記操作部からの指令に基づき前記走行用電動モータを制御する走行制御部と、前記操作部からの指令に基づき前記作業装置用電動モータを制御する作業装置制御部と、前記バッテリの充電状態を検知する充電状態検出部とを備え、
前記走行制御部が、前記操作部からの指令に基づいて、前記走行用電動モータにより前記駆動輪を回生制動するとともに、前記充電状態検出部の検出結果に基づいて、前記回生制動によって発生した電力及び前記バッテリに充電された電力の少なくとも一部を、前記作業装置用電動モータ及び前記走行用電動モータの少なくとも何れかに供給する放電モードと、前記作業装置用電動モータ及び前記走行用電動モータに電力を供給することなく、前記回生制動によって発生した電力を前記バッテリに充電する充電モードとを切換え可能に構成されている。

本構成によれば、駆動輪を回生制動する際に、バッテリの充電状況に基づいて、充電モードと放電モードとを切換えることができる。つまり、バッテリの残容量（空き容量）に基づいて、バッテリの残容量が大きい場合には充電モードを選択し、残容量が小さい場合には放電モードを選択することができる。このため、バッテリの残容量が小さい場合であっても、駆動輪の制動を維持したまま、放電モードを選択して、バッテリの過充電を防止することができる。
また、放電モードにおいて、作業装置用モータや走行用モータにより電力を消費するので、発熱体等の電力を消費するための構成を別途に備える必要が無い。
従って、機械式ブレーキを設けない場合であっても、電力を消費するための構成を別途に設けることなく、制動状態を維持しつつバッテリの過充電を防止することができる

上記構成において、前記作業装置が一方向と前記一方向とは反対の他方向の少なくとも２方向に動作可能であり、前記放電モードにおいて、前記作業装置制御部が、前記作業装置用電動モータに対して、当該作業装置用電動モータを前記一方向に動作させる電力と、前記他方向に動作させる電力とを交互に供給すると好適である。

上記構成のように、作業装置用電動モータを一方向に動作させる電力と、他方向に動作させる電力とを交互に供給することにより、作業装置が一方側に動作し続けることが無いので、作業装置の動作範囲を小さくすることができる。特に、一方向に動作させる電力及び他方向に動作させる電力の供給周期を小さくすることにより、作業装置を動作させること無く、若しくは、作業装置の動作を非常に小さいものにしつつ、電力を消費することができる。

上記構成において、前記放電モードにおいて、前記走行制御部が、前記回生制動に換えて、前記バッテリから前記走行用電動モータに走行方向とは逆回転側の電力を供給して制動を行なうと好適である。

本構成によれば、走行用モータに走行方向とは逆回転側の電力を供給することにより制動を行なうので、電力を確実に消費することができる。この結果、バッテリの残容量が小さい場合であっても、バッテリの過充電を防止しつつ、確実に制動を行うことができる。

本発明による乗用電動芝刈機の実施形態の一つを示す斜視図である。乗用電動芝刈機の電気系統及び動力系統を示す系統図である。制御ユニットの機能ブロック図である。走行制御の流れを示すフローチャートである。モーアの駆動制御の流れを示すフローチャートである。

本発明の実施形態としての乗用電動作業機の具体的な構成を説明する前に、図２に基づいて、本発明を特徴付けているバッテリへの回生電流の充電制御の概要を説明する。乗用電動作業機において、モータ２１，２２によって駆動される駆動ユニット２において、モータ２１，２２を回生ブレーキとして使用する場合がある。つまり、モータ２１，２２への電力の供給を停止し、モータ２１，２２の回転に伴い発電を行い、この発電時にモータ２１，２２に生じる抵抗力を用いて駆動ユニット２の制動を行なう。本発明は、このときに発生する回生電流のバッテリ２０への充電を、発生回生電流値、バッテリ２０の残容量等に基づいて、制御するものである。

つまり、発生回生電流値との関係で、バッテリ２０の残容量に余裕がある場合には、発生した回生電流をバッテリ２０に充電する充電モードを行なう。一方、バッテリ２０の残容量に余裕が無い場合には、バッテリ２０に充電された電力を作業用電動モータ１３０等に供給して、バッテリ２０の残容量を大きくしたり、発生した回生電流を作業用電動モータ１３０等に供給して消費する放電モードを行なう。以下、本発明の実施形態としての乗用電動作業機の具体的な構成を具体的に説明する。

本発明の乗用電動作業機の一例である乗用電動芝刈機の概観が図１に斜視図として示されており、電気系統図及び動力系統図が図２に模式的に示されている。図１及び図２から理解できるように、この乗用電動芝刈機は、前輪であるキャスタ輪ユニット３と後輪である駆動輪ユニット２とによって支持される車体１５、車体１５の後部に配置されたバッテリ２０、バッテリ２０の前方に配置された運転座席１１、運転座席１１の後方から立設された転倒保護フレーム１２、キャスタ輪ユニット３と駆動輪ユニット２との間で車体１５の下方空間に昇降リンク機構を介して昇降可能に車体１５から吊り下げられたモーアユニット１３を備えている。駆動輪ユニット２やモーアユニット１３への給電は、ＥＣＵとも呼ばれる制御ユニット５による制御に基づいて動作するインバータ４を介して行われる。

運転座席１１の前方には運転者の足載せ場であるフロアプレートが設けられており、そこからブレーキペダル１４が突き出している。運転座席１１の両側には、車体横断方向の水平揺動軸回りに揺動する左操縦レバー１ａと右操縦レバー１ｂ等が配置されている。さらに、運転座席１１の片側、ここでは左側に電気制御系のスイッチボタンやスイッチレバー等を有する電気操作パネル１８が設けられている。モーアユニットを起動させるためのモーアスイッチが、電気操作パネル１８の周辺に配置されている。左操縦レバー１ａ、右操縦レバー１ｂ、ブレーキペダル１４、及び、モーアスイッチは本発明の「操作部」に相当する。

この実施形態では、左後車輪２ａと右後車輪２ｂは、それぞれインホイールモータである左車輪モータ２１と右車輪モータ２２を駆動源としている。図３の機能ブロックで示されているように、走行用電動モータである左車輪モータ２１と右車輪モータ２２には、インバータ４として構成されている左車輪給電部４１と右車輪給電部４２によってそれぞれ独立的に供給される電力によってその回転速度またはトルクあるいはその両方が変化する。左後車輪２ａと右後車輪２ｂの回転速度（周速）を相違させることができ、この左右後車輪速度差によって乗用電動芝刈機の方向転換が行われる。

左車輪給電部４１及び右車輪給電部４２から出力される電力(制御量)は、制御ユニット５によって算定される目標回転速度（目標速度）に対応しているが、走行負荷によって、その実際の回転速度（実速度）が目標より小さくなった場合には、モータ出力トルクが大きくなるように制御量が修正される。一方、例えば下り坂等において、実際の回転速度（実速度）が目標より大きくなった場合には、モータ出力トルクが小さくなるように電力(制御量)が修正される。

この実施形態では、モーアユニット１３（作業装置の一例）は、３つの回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを備える。夫々の回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃは、作業装置用電動モータ１３０であるモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを駆動源としている。図３の機能ブロックで示されているように、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃには、インバータ４として構成されているモーア給電部４３によって供給される電力によって回転駆動される。

図３に示すように、制御ユニット５は、入力デバイスとして、車輪状態検出器７、操縦状態検出器８、バッテリ状態検出器９、及び、モーア状態検出器１０と、出力デバイスとしてインバータ４と接続している。

車輪状態検出器７には、左後車輪２ａの回転速度（車輪状態情報）を検出する左後輪回転検出センサ７０ａ、右後車輪２ｂの回転速度（車輪状態情報）を右後輪回転検出センサ７０ｂなど、車輪に関する情報を検出するセンサが含まれる。

操縦状態検出器８は操作部１の操作状況を検出する。操縦状態検出器８には、左操縦レバー１ａの揺動角（操縦状態情報）を検出する左操縦角検出センサ８０ａ、右操縦レバー１ｂの揺動角（操縦状態情報）を検出する右操縦角検出センサ８０ｂ、ブレーキペダル１４の操作角を検出するブレーキ検出センサ８０ｃ、モーアスイッチの操作を検出するモーアセンサ８０ｄなど操縦に関する情報を検出するセンサが含まれる。

バッテリ状態検出器９は、バッテリ２０の残容量等のバッテリ２０の充電状況に関する情報を検出する。バッテリ状態検出器９には、バッテリ２０の温度を検出する温度センサ９０ａ、電圧を検出する電圧センサ９０ｂ、電流を検出する電流センサ９０ｃなどのバッテリの状況に関する情報を検出するセンサが含まれる。

モーア状態検出器１０は、モーアユニット１３の動作状況等を検出する。モーア状態検出器１０には、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの回転速度を検出する回転センサ１００ａ，１００ｂ，１００ｃ等が含まれる。

制御ユニット５においては、走行制御部５１、モーア制御部５２、充電制御部５３、センサ情報処理部５４などが、プログラムの実行によって構築されるが、必要に応じて、ハードウエアによって構築してもよい。
センサ情報処理部５４は、車輪状態検出器７や操縦状態検出器８やバッテリ状態検出器９やモーア状態検出器１０から入力されたセンサ信号を処理して、制御ユニット５の内部で利用可能な情報に変換する。

走行制御部５１は、操縦ユニット１の操作量に基づいて左車輪モータ２１と右車輪モータ２２に対する制御量（例えば、供給する電力量）を算定する機能を有する。走行制御部５１は、運転者による左操縦レバー１ａの操作量を検出する左操縦角検出センサ８０ａを通じての操作量に基づいて左後車輪２ａの回転速度（回転速度）、つまり左車輪モータ２１の回転速度（トルク）を求める。同様な方法で、運転者による右操縦レバー１ｂの操作量を検出する右操縦角検出センサ８０ｂを通じての操作情報に基づいて右後車輪２ｂの回転速度（トルク）、つまり右車輪モータ２２の回転速度（トルク）を算定し、これら回転速度（トルク）に基づいた電力量が算定される。この算定には、操作位置と回転速度の関係を表すテーブルや関数が用いられる。

走行制御部５１は、以下のフィードバック制御により、上記の電力量を補正する。つまり、走行制御部５１は、左右車輪モータ２１，２２に要求される必要駆動トルク（以下単に必要トルクと略称する）を算出する。この必要トルクとは、左操縦レバー１ａ又は右操縦レバー１ｂによる操作量に基づいて設定される目標回転速度に基づいて算定される制御量では、実回転速度が目標回転速度に達しなかった場合に実速度が目標速度となるために左車輪モータ２１又は右車輪モータ２２要求されるトルク量を意味している。走行制御部５１は、左右操縦角検出センサ８０ａ，８０ｂの検出結果に基づく左右後車輪２ａ，２ｂの目標回転速度と、左後輪回転検出センサ７０ａと右後輪回転検出センサ７０ｂとによって得られる各後車輪２ａ，２ｂの実回転速度とから必要トルクを導出する。走行制御部５１は、算定された必要トルクに基づいて、電力量を補正する。

また、走行制御部５１は、運転者によるブレーキペダル１４の操作を検出するブレーキセンサ８０ｃを通じてのブレーキペダル１４の操作の検出に基づいて、各後車輪２ａ，２ｂを制動制御する。つまり、走行制御部５１は、ブレーキペダル１４の操作の検出に基づいて、左右車輪モータ２１，２２への電力の供給を停止し、左右車輪モータ２１，２２による回生制動制御を行う。また、走行制御部５１は、左右車輪モータ２１，２２の回転方向とは反対に左右車輪モータ２１，２２を回転させる電力を左右車輪モータ２１，２２に供給する強制制動制御も行う。

モーア制御部５２は、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃへの電力の供給を制御する。運転者のモーアスイッチ（図示はせず）のオン操作に基づいて、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力を供給し、モーアスイッチのオフ操作に基づいて、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃへの電力の供給を停止する。また、モーア制御部５２は、後述する充電制御部５３からの指令に基づいて、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃへの電力の供給を行なう。

充電制御部５３は、バッテリ２０への充電及びバッテリ２０からの放電（モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ等への電力の供給）を制御する。充電制御部５３は、左右車輪モータ２１，２２による回生制動制御により発生する回生電流する際に、バッテリ２０への充電及びバッテリ２０からの放電を制御する。

充電制御部５３は、運転者によるブレーキペダル１４の操作を検出するブレーキセンサ８０ｃを通じてのブレーキペダル１４の操作の検出に基づいて、左右車輪モータ２１，２２による回生制動制御により発生する回生電流を算定する。この算定には、左右車輪モータ２１，２２の回転速度と発生する回生電流の関係を表すテーブルや関数が用いられる。さらに、充電制御部５３は、バッテリ２０の温度、電圧、電流を含むバッテリ情報（つまり、バッテリ２０の残容量）に基づき、充電を許容する回生電流の最大値である最大許容電流値Ｉｍａｘを算定する。この算定には、バッテリ情報と最大電流値Ｉｍａｘとの相関関係表すテーブルや関数が用いられる。最大電流値Ｉｍａｘは、バッテリ情報によって算定されるバッテリ２０の残容量が大きいほど大きい値となるように設定されている。

以上のように構成された乗用電動芝刈機による走行制御の流れを図４のフローチャートを用いて以下に説明する。
乗用電動芝刈機のキースイッチがオンされると、この制御ルーチンがスタートする。まず、センサ情報検出部５４を介して、車輪状態情報に含まれる左後車輪２ａと右後車輪２ｂの回転速度が取得される（＃０１）。さらに操縦状態情報に含まれる左操縦レバー１ａの揺動角（操作量）と右操縦レバー１ｂの揺動角（操作量）の取得も行われる（＃０２）。左右後車輪２ａ，２ｂの回転速度、及び、左右操縦レバー１ａ，１ｂの操作量が取得されると、その回転速度及び操作量に基づいて、前述したように電力量（制御量）が算定される（♯０３）。上記♯０１〜♯０３を繰り返して後車輪２ａ，２ｂが走行制御される。

センサ情報検出部５４を介して、ブレーキセンサ８０ｃにより運転者によるブレーキペダル１４の操作が検出されると（♯０４のＹｅｓ分岐）、後車輪２ａ，２ｂの駆動を停止すべく制動制御モードに移行し、バッテリ２０から左右車輪モータ２１，２２への電流の供給が停止される（♯０５）。センサ情報検出部５４を介して、バッテリ情報に含まれるバッテリ温度、電圧値、及び、電流値が取得される（♯０６）。バッテリ温度、電圧値、及び、電流値が取得されると、これらに基づいて最大許容電流値Ｉｍａｘが算定される（♯０７）。また、左後車輪２ａと右後車輪２ｂの回転速度に基づき、回生制動により発生する回生電流値Ｉが算定される（♯０８）。

次に、回生電流値Ｉが最大許容電流値Ｉｍａｘを越えていないかがチェックされる（♯０９）。回生電流値Ｉが最大許容電流値Ｉｍａｘを越えていない場合には（♯０９のＹｅｓ分岐）、充電モードとなり、回生制動により発生する電力がバッテリ２０に充電される（♯１０）。

一方、回生電流値Ｉが最大許容電流値Ｉｍａｘを越える場合（♯０９のＮｏ分岐）、放電モードとなる（♯１１）。放電モードにおいて、充電制御部５３からの指令に基づき、モーア制御部５２は、バッテリ２０からモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力を供給するように制御する。つまり、バッテリ２０からモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに対して放電が行なわれつつ、回生電流がバッテリ２０に充電される。

ここで、モーア制御部５２は、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに供給される電流の方向が所定時間毎に反対になるように制御する。これにより、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが殆ど回転しない状態で、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃにより回生電流を消費することができる。

なお、放電モードにおいて、回生制動制御による制動制御に換えて、上記の強制制動制御により、バッテリ２０から左右車輪モータ２１，２２に対してバッテリ２０からの電力の供給（放電）を行なってもよい。この場合、充電制御部５２からの指令に基づき、走行制御部５１は、左右後車輪２ａ，２ｂを制動するべく、バッテリ２０からの電力を左右車輪モータ２１，２２に供給するよう制御する。

上記の♯０５〜♯１１の一連の処理は、ブレーキセンサ８０ｃによりブレーキペダル１４の操作が検出されている間繰り返し実行され（♯１２のＹｅｓ分岐）、ブレーキペダル１４の操作が検出されなくなると終了する（♯１２のＮｏ分岐）

この一連のルーチンはキースイッチがオフにされるまで繰り返し実行され（＃１３のＮｏ分岐）、キースイッチがオフになることにより終了する（＃１３のＹｅｓ分岐）。

次に、この乗用電動芝刈機におけるモーアユニット起動制御の流れを図５のフローチャートを用いて以下に説明する。このモーアユニット起動制御は、モーアユニット１３の起動時に、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力が供給されているにもかかわらず、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転しない状況を防止するものである。

つまり、一般的に、上記のような電動モータであるモーア用モータ１３０により回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを回転駆動する場合、エンジンの動力を用いる場合と比較して回転トルクが小さい場合が多い。この場合、丈の高い芝（草）やコシの強い芝（草）の場合、芝（草）が密集している場合、回転トルク不足から、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転しない場合がある。このような場合には、一般的には、乗用電動芝刈機を移動させて、再度、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを回転駆動させた後に刈作業を行なう場所に移動する必要がある。

このモーアユニット起動制御は、このような状況を防止するものであり、モーアユニットを起動しても回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが起動しない場合に、一旦、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを反転させた後に、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを通常の方向に回転させるものである。

上記制御により、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを反転させた際に、丈の高い草等をなぎ倒すことができる。その後に、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを通常の方向に回転させることにより、一部の草がなぎ倒されていることから、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃに干渉する草が減少し、回転の開始に必要なトルクが低減される。回転の開始後は、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの回転の慣性力により、回転に必要なトルクが低減される。このため、丈の高い芝（草）やコシの強い芝（草）の場合、芝（草）が密集している場合であっても回転を維持することができる。以下、具体的な制御について説明する。

モーアスイッチがオンされると（♯２０のＹｅｓ分岐）、バッテリ２０からモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力が供給され、モーア用モータが起動される（♯２１）。その後、センサ情報処理部５４を介して、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの回転速度（モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの回転速度）を含むモーア情報が取得される（♯２２）。なお、モーア情報としては、回転速度に換えて、例えばモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃの電流値、電圧値、温度等を用いてもよい。

次に、取得された回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの回転速度に基づき、各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転しているか否かがチェックされる（♯２３）。各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転している場合（♯２３のＹｅｓ分岐）、モーアユニット起動制御は終了し、モーアスイッチがオフにされるまで、バッテリ２０から各モーアモータ１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃに電力が供給されて、各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転駆動される。

一方、回転していない回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃがある場合（♯２３のＮｏ分岐）、バッテリ２０からモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを逆転駆動する電力（通常の芝刈り時にモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃを回転させる正転電流とは反対方向の逆転電流）が供給され、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが逆転駆動される（♯２４）。逆転電流が所定時間供給された後、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに正転電流が供給され、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが正転駆動される（♯２５）。なお、正転駆動の際にモーアユニット１３をやや上昇させてから正転駆動を行い、その後、所定位置までモーアを下降させる昇降制御を行ってもよい。

その後、回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの回転速度を含むモーア情報が取得される（♯２６）。取得された回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの回転速度に基づき、各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転しているか否かが再度チェックされる（♯２７）。各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃが回転している場合（♯２７のＹｅｓ分岐）、上記と同様にモーアユニット起動制御は終了する。

一方、回転していない回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃがある場合（♯２７のＮｏ分岐）、所定回数に達するまで上記の♯２４〜♯２７の処理が繰り返される。♯２４〜♯２７の処理を所定回数繰り返しても回転していない回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃがある場合（♯２８のＹｅｓ分岐）、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃへの電力の供給が停止され、モーアユニット起動制御は終了する（♯２９）。この場合、表示部に、運転者に対する警告表示等を行なうようにすれば良い。

なお、上述の制御において、各回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃを独立に制御しても良い。

なお、上記の制御において、必ずしも回転ブレード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃの反転制御を自動的に行う必要はなく、例えば、回転していないブレードがある場合に、運転者によるモーアスイッチ等の操作に基づいて反転を行なっても良い。この場合、例えば、表示パネル等に警告を表示するようにすると良い。

〔別な実施形態〕
（１）上述の実施形態において、放電モードにおいて、バッテリ２０への回生電流２０の充電を行ないつつ、バッテリからモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力を供給する場合を例に説明したが、回生電流をモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに供給して消費してもよい。この場合、充電モードと放電モードとで回路を切換えるスイッチ素子を設け、当該スイッチ素子を充電制御部５３の指令により切換えるように構成すればよい。

（２）上記の実施形態において、ブレーキペダル１４の操作に基づく制動制御を例に説明したが、例えば、下り坂等において、左右操縦レバー１ａ，１ｂの操作位置に対して左右後輪２ｂの回転速度が大きい場合にも、上記回生制動制御が行われることがある。この場合も上記のように、図４の♯０６〜♯１１の処理によりバッテリ２０への充電及びバッテリ２０からの放電を制御することができる。

（３）上記の実施形態では、放電モードにおいて、自動的にモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力が供給される場合を例に説明したが、例えば、バッテリ２０の残容量が充分でない旨の警告表示を行なった後に、運転者によるモーアスイッチ等の操作により、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力を供給するように構成してもよい。この場合、例えば、所定時間経過してもモーアスイッチ等が操作されない場合、バッテリの残容量が所定以下になった場合等には、上記の強制制動制御によりバッテリからの放電を行なうように構成してもよい。

（４）上記の実施形態において、発生回生電流がＩｍａｘを超えて所定の閾値以下の範囲にある場合には、回生制動制御を行いつつ、バッテリ２０の電力をモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ供給し、発生回生電流が前記閾値を越える場合には、上記の強制制動制御によりバッテリからの放電を行なうように構成してもよい。この場合、前記閾値はＩｍａｘと同様にバッテリの残容量との関係で決定されても良い。

（５）上記の実施形態において、上記の充電モードと放電モードとの切換を自動的に行なう自動モードと、自動的には行なわない手動モードとを切換え可能に構成してもよい。

（６）上記の実施形態において、放電モードにおいて、全てのモーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに電力を供給する場合を例に説明したが、充電許容電流値Ｉｍａｘと回生電流値Ｉとの差に基づき、差が大きいほど電力を供給するモーア用モータの個数を増加させても良い。また、差が大きいほど供給する電流値や電圧値を大きくしてもよい。

（７）上記の実施形態において、発生する回生電流値に基づいて、充電モード及び放電モードの切換を行なう場合を例に説明したが、回生電流の電圧値や電力量に基づく制御を行っても良い。また、必ずしも、回生電流値等により充電モード及び放電モードの切換を行なうバッテリ２０の残容量を変化させる必要はなく、バッテリ２０の残容量が所定の閾値以下の場合には充電モードとなり、所定の閾値より小さい場合には放電モードとするなど、バッテリ２０の残容量の閾値、若しくは、バッテリ２０の充電量の閾値等に基づいて制御を行ってもよい。

（８）上述の実施形態において、モーア用モータ１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃに供給される電流の方向が所定時間毎に反対になる場合を例に説明したが、一方向のみの電流を供給するように構成してもよい。

（９）上述の実施形態において、発生回生電流値に拘わらず、バッテリ２０の残容量との関係で充電モードと放電モードとを切換えてもよい。つまり、バッテリ２０の残容量が所定の閾値以上である場合には、充電モードを選択し、所定の閾値より小さい場合には放電モードを選択してもよい。

（１０）上述した実施形態では、説明を容易にするために、走行制御部５１、モーア制御部５２、充電制御部５３などを区分けしている。従って、これらの機能部を統合したり、さらに分割したりすることは、本発明の枠内で自由である。

（１１）上述した実施形態では、乗用電動作業機として乗用電動芝刈機を例としていたが、本発明が適用できる乗用電動作業機としては、乗用電動芝刈機に限られるものではない。

本発明は、乗用電動芝刈機等の乗用電動作業機に適用可能である。

１操作部
２後車輪（駆動輪）
２ａ左後車輪（駆動輪）
２ｂ右後車輪
９バッテリ状態検出器（充電状態検出部）
１３モーアユニット（作業装置）
２０バッテリ
２１左車輪モータ（走行用電動モータ）
２２右車輪モータ（走行用電動モータ）
５１走行制御部
５２作業装置制御部（モーア制御部）
１３０作業装置用電動モータ

Claims

運転者によって操作される操作部と、
バッテリからの電力により駆動される走行用電動モータ及び前記走行用電動モータにより回転駆動される駆動輪と、
前記バッテリからの電力によって駆動される作業装置用電動モータ及び前記作業装置用電動モータによって駆動される作業装置と、
前記操作部からの指令に基づき前記走行用電動モータを制御する走行制御部と、
前記操作部からの指令に基づき前記作業装置用電動モータを制御する作業装置制御部と、
前記バッテリの充電状態を検知する充電状態検出部とを備え、
前記走行制御部が、前記操作部からの指令に基づいて、前記走行用電動モータにより前記駆動輪を回生制動するとともに、
前記充電状態検出部の検出結果に基づいて、前記回生制動によって発生した電力及び前記バッテリに充電された電力の少なくとも一部を、前記作業装置用電動モータ及び前記走行用電動モータの少なくとも何れかに供給する放電モードと、前記作業装置用電動モータ及び前記走行用電動モータに電力を供給することなく、前記回生制動によって発生した電力を前記バッテリに充電する充電モードとを切換え可能に構成されている乗用電動作業機。
前記作業装置が一方向と前記一方向とは反対の他方向の少なくとも２方向に動作可能であり、前記放電モードにおいて、前記作業装置制御部が、前記作業装置用電動モータに対して、当該作業装置用電動モータを前記一方向に動作させる電力と、前記他方向に動作させる電力とを交互に供給する請求項１に記載の乗用電動作業機。
前記放電モードにおいて、前記走行制御部が、前記回生制動に換えて、前記バッテリから前記走行用電動モータに走行方向とは逆回転側の電力を供給して制動を行なう請求項１又は２に記載の乗用電動作業機。