JP2015136305A - 芝刈機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転動力によって駆動され、芝刈作業を行う複数のブレード91を有するモーアユニット90と、複数のブレード91にそれぞれ回転動力を伝達すると共に、当該複数のブレード91に伝達される回転動力の回転数をそれぞれ任意に変更することが可能なブレードモータ92と、地面に対する複数のブレード91の速度をそれぞれ検出し、検出された複数のブレード91の速度の増減に応じて、複数のブレード91に伝達される回転動力の回転数をそれぞれ増減させる省エネ制御を行う制御部と、を具備した。
【選択図】図16
Description
なお、コントローラボックス24に収容された制御部24a等については後述する。
左後部荷重センサ50bは、平面視において左前部荷重センサ50aの後方、かつ第二部材43の左側足載せ面44Lの後端部近傍に配置される。
右前部荷重センサ50cは、平面視において第二部材43の右側足載せ面44Rの前端部近傍(仕切り部43aを挟んで左前部荷重センサ50aと対称な位置)に配置される。
右後部荷重センサ50dは、平面視において第二部材43の右側足載せ面44Rの後端部近傍(仕切り部43aを挟んで左後部荷重センサ50bと対称な位置)に配置される。
制御部24aは回転角センサ80に接続され、当該回転角センサ80によるハンドル70の揺動操作量の検出結果を受信することができる。
制御部24aは作業スイッチ74に接続され、当該作業スイッチ74の操作に関する信号を受信することができる。
制御部24aは制御切替スイッチ75に接続され、当該制御切替スイッチ75の操作に関する信号を受信することができる。
制御部24aは右側インバータ24cに接続され、当該右側インバータ24cの運転を制御することができる。制御部24aは、右側インバータ24cを介してバッテリ21からの電力を右側モータ22Rへと任意に供給することで、駆動輪30Rの回転速度を任意に制御することができる。
制御部24aは右側作業用インバータ24eに接続され、当該右側作業用インバータ24eの運転を制御することができる。制御部24aは、右側作業用インバータ24eを介してバッテリ21からの電力を右側ブレードモータ92Rへと任意に供給することで、右側ブレード91Rの回転速度を任意に制御し、芝刈作業を行うことができる。また制御部24aは、右側作業用インバータ24eを介して、右側ブレードモータ92Rの消費電力を検出することができる。
まず、芝刈機1を走行(前進又は後進)させる際に、制御部24aによって行われる制御について説明する。
なお、省エネ制御の詳細な内容については後述する。
上記距離YL及び距離YRは、昇降リンク94によって昇降されるモーアデッキ95の高さ(すなわち、電動シリンダ94aの長さ)に応じて変化する。そこで制御部24aには、電動シリンダ94aの長さと距離YL及び距離YRとの関係を示すマップが予め記憶される。制御部24aは、電動シリンダ94aの長さ及び当該マップに基づいて、距離YL及び距離YRを算出することができる。
回転数マップには、ブレード91の速度(左側ブレード91Lの速度VBL及び右側ブレード91Rの速度VBR)と、当該速度で移動するブレード91が芝刈作業を行うのに適したブレードモータ92の目標回転数(左側ブレードモータ92Lの目標回転数VML及び右側ブレードモータ92Rの目標回転数VMR)と、の関係が示されている。当該回転数マップは、実験や数値解析等に基づいて予め設定される。
なお、当該回転数マップにおいては、速度VBLと目標回転数VMLとの関係と、速度VBRと目標回転数VMRとの関係は同一となるように設定されている。よって以下では、速度VBLと目標回転数VMLとの関係に着目して当該回転数マップの説明を行う。
一方、速度VBLが減少すればするほど、左側ブレード91Lが単位時間あたりに芝刈作業を行う面積は減少する。この場合には、速度VBLが速い時に比べて左側ブレード91Lの回転数を下げても芝刈作業の精度が低下することはない。したがって、速度VBLの減少に伴って左側ブレード91Lの回転数を減少させることで、省エネ性の向上(左側ブレードモータ92Lで消費される電力の削減)を図ることができる。
制御部24aは、左側ブレードモータ92Lの目標回転数VMLが、現在の左側ブレードモータ92Lの実回転数VMLaよりも小さいと判定した場合、ステップS105に移行する。
制御部24aは、左側ブレードモータ92Lの目標回転数VMLが、現在の左側ブレードモータ92Lの実回転数VMLa以上であると判定した場合、ステップS106に移行する。
消費電力閾値マップには、左側ブレードモータ92Lの消費電力PLについての閾値PLS、及び右側ブレードモータ92Rの消費電力PRについての閾値PRSが設定されている。当該閾値PLS及び閾値PRSは、ブレードモータ92を無負荷の状態(芝刈作業を行わず、ブレード91を空転させている状態)で回転させる際の消費電力(図14中の破線で示した電力)よりも所定の割合(又は、所定の値)だけ大きい値になるように設定される。したがって、例えば左側ブレードモータ92Lの消費電力PLが閾値PLSよりも大きい場合(図14の領域Tに含まれる場合)には、左側ブレード91Lが芝刈作業中であり、左側ブレードモータ92Lに高い負荷がかかっていると判断することができる。
制御部24aは、消費電力PLが閾値PLSよりも大きいと判定した場合、再度ステップS101に移行する。
制御部24aは、消費電力PLが閾値PLS以下であると判定した場合、ステップS106に移行する。
同様に、制御部24aは、右側ブレードモータ92Rが目標回転数VMRで回転するように、当該右側ブレードモータ92Rの動作を制御する。
例えば、芝刈機1は左右一対の駆動輪(駆動輪30L及び駆動輪30R)を駆動させるための動力源として左側モータ22L及び右側モータ22Rを用いるものとしたが、その他の動力源(例えば、エンジン)を用いる構成であっても良い。また、エンジンの動力によって発電された電力を用いて各モータ(左側モータ22L及び右側モータ22R、並びにブレードモータ92)を駆動させる構成であっても良い。
また、芝刈機1は左右一対の駆動輪を有するものとしたが、駆動輪やその他の車輪の個数を限定するものではない。例えば、芝刈機1は一般的なトラクタ等の作業車両の如く四輪駆動が可能なものであっても良い。
また、芝刈機1は搭乗部40に搭乗した作業者の体重移動及び当該作業者によるハンドル70の揺動操作に基づいて運転されるものとしたが、その他の運転方法(例えば、芝刈機1を増減速させるペダルを用いた運転方法等)で運転される構成であっても良い。
また、モーアユニット90は、走行機体10の前部に設けられる構成に限るものではなく、走行機体10の後部や下部に設けられる構成とすることも可能である。
10 走行機体
20 原動部
24 コントローラボックス
24a 制御部
30L 駆動輪
30R 駆動輪
40 搭乗部
70 ハンドル
75 制御切替スイッチ
90 モーアユニット
91 ブレード
92 ブレードモータ
Claims (7)
- 回転動力によって駆動され、芝刈作業を行う複数のブレードを有する作業装置と、
前記複数のブレードにそれぞれ回転動力を伝達すると共に、当該複数のブレードに伝達される回転動力の回転数をそれぞれ任意に変更することが可能な動力装置と、
地面に対する前記複数のブレードの速度をそれぞれ検出するブレード速度検出手段と、
検出された前記複数のブレードの速度の増減に応じて、前記複数のブレードに伝達される回転動力の回転数をそれぞれ増減させる省エネ制御を行う制御装置と、
を具備する芝刈機。 - 前記動力装置は、
前記複数のブレードにそれぞれ対応して設けられ、電力を用いて回転動力を発生させる複数の作業用モータを含む、
請求項1に記載の芝刈機。 - 前記作業装置が連結され、地面を走行可能な走行機体をさらに具備し、
前記ブレード速度検出手段は、
地面に対する前記走行機体の速度及び角速度を検出する機体速度検出手段と、
検出された前記走行機体の速度及び角速度に基づいて、地面に対する前記複数のブレードの速度をそれぞれ算出する第一算出手段と、
を含む、
請求項1又は請求項2に記載の芝刈機。 - 前記走行機体を支持する左右一対の駆動輪をさらに具備し、
前記機体速度検出手段は、
地面に対する前記左右一対の駆動輪の速度を検出する駆動輪速度検出手段と、
検出された前記左右一対の駆動輪の速度に基づいて、地面に対する前記走行機体の速度及び角速度をそれぞれ算出する第二算出手段と、
を含む、
請求項3に記載の芝刈機。 - 前記制御装置は、
前記省エネ制御を行っている際に、前記ブレードに加わる作業負荷が所定の閾値よりも高くなった場合には、当該ブレードに伝達される回転動力の回転数を減少させない、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の芝刈機。 - 前記制御装置は、
前記ブレードに伝達される回転動力の回転数を、地面に対する前記複数のブレードの速度にかかわらず一定の回転数に制御する非省エネ制御を行うことが可能である、
請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の芝刈機。 - 前記省エネ制御又は前記非省エネ制御のいずれか一方を選択して前記制御装置に実行させることが可能な選択手段をさらに具備する、
請求項6に記載の芝刈機。
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