JP2017225213A - 電動芝刈り機の制御装置 - Google Patents

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亨 結城
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晋作 中山
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Abstract

【課題】回生制動から短絡制動に切り替えることで規定時間内の停止を確実に達成するようにしたウォークビハインド型の電動芝刈り機の制御装置を提供する。【解決手段】ユーザから電動モータの停止指示が入力されたか否か判断し（Ｓ１０）、電動モータの停止指示が入力されたと判断されるとき、モータドライバ回路の動作を制御して電動モータの三相コイルから回生電流を出力させ（Ｓ１２）、電動モータの回生制動が実行されるとき、電動モータの回転数が切り替え回転数以下か否か判断し、（Ｓ１４）、電動モータの回転数が切り替え回転数以下と判断されるとき、モータドライバ回路の動作を制御して三相コイル１を短絡させる短絡制動に切り替える（Ｓ１６）。【選択図】図８

Description

この発明は電動芝刈り機の制御装置に関し、より詳しくはユーザによって手押しされて芝生育地を移動可能なウォークビハインド型の電動芝刈り機の制御装置に関する。
この種のウォークビハインド型の電動芝刈り機は、通例、ユーザによって手押しされる機体に搭載されると共に、二次電池から動作電源を供給される電動モータを備え、その電動モータで機体の下面に配置されるブレードカッタを回転駆動させて芝を刈り取るように構成される。
ところで芝刈り機にあっては、ユーザから停止指示が入力されたとき、規定時間（３秒）内にブレードカッタを停止させることが法令上義務付けられている。そのため、エンジンを搭載した芝刈り機ではクラッチと機械的なブレーキを設けることで規定時間内の停止を実現している。
その点、電動芝刈り機は電動モータを備えていることから、電動モータの回生制動を利用することで、規定時間内に電動モータを停止させることが可能となる。しかしながら、電動モータは回転数が低下すると、回生制動力が低下するために規定時間内の停止が困難となる。
ところで、下記の特許文献１において、回生制動が不可能なバッテリの満充電状態でもモータコイルを短絡させることで、機械的なブレーキの小型化や省略を可能とするモータ駆動装置が提案されている。
特開２０１２−１９６１０４号公報
特許文献１記載の技術は上記のように回生制動から短絡制動に切り替えることでバッテリの満充電状態に対応しているが、単に回生制動から短絡制動に切り替えるのみでは規定時間内の停止を確実に達成できないおそれがある。
従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、回生制動から短絡制動に切り替えることで規定時間内の停止を確実に達成するようにしたウォークビハインド型の電動芝刈り機の制御装置を提供することにある。
上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、ユーザによって後方から手押しされて芝生育地を移動可能な機体と、前記機体に搭載されると共に、三相コイルを備えた電動モータと、前記機体の下面に配置されると共に、前記電動モータに接続され、前記電動モータで回転駆動されるとき、前記芝を刈り取り可能なブレードカッタと、前記機体に搭載されると共に、前記電動モータに接続され、前記電動モータに貯留電力を動作電源として放電する一方、前記ブレードカッタの回転駆動の制動時に前記電動モータからの回生電流によって充電される二次電池と、前記電動モータの三相コイルへの通電を調整するモータドライバ回路と、前記モータドライバ回路の動作を制御する制御部とを備えたウォークビハインド型の電動芝刈り機の制御装置において、前記制御部は、ユーザから前記電動モータの停止指示が入力されたか否か判断する停止指示入力判断部と、前記停止指示入力判断部によって前記電動モータの停止指示が入力されたと判断されるとき、前記モータドライバ回路の動作を制御して前記電動モータの三相コイルから回生電流を出力させる回生制動を実行する回生制動実行部と、前記回生制動実行部によって前記電動モータの回生制動が実行されるとき、前記電動モータの回転数が切り替え回転数以下か否か判断するモータ回転数判断部と、前記モータ回転数判断部によって前記電動モータの回転数が切り替え回転数以下と判断されるとき、前記モータドライバ回路の動作を制御して前記三相コイルを短絡させる短絡制動に切り替える短絡制動切替部とを備える如く構成した。
請求項１に係るウォークビハインド型の電動芝刈り機にあっては、制御部は、ユーザからの電動モータの停止指示が入力されたか否か判断し、電動モータの停止指示が入力されたと判断されるとき、モータドライバ回路の動作を制御して電動モータの三相コイルから回生電流を出力させる回生制動を実行し、電動モータの回生制動が実行されるとき、電動モータの回転数が切り替え回転数以下か否か判断すると共に、電動モータの回転数が切り替え回転数以下と判断されるとき、モータドライバ回路の動作を制御して三相コイルを短絡させる短絡制動に切り替える如く構成したので、回生による制動力が機能している運転状態で短絡制動に切り替えることで、電動モータの回転数が低い場合でも電動モータを確実に制動して規定時間内の停止を確実に達成することができる。また、これにより、ブレードカッタのサイズや重量を小型化する、あるいは機械的な制動機構を設けるなどの必要性を減少させることができる。
この発明の実施形態に係る電動芝刈り機の制御装置を全体的に示す概略図である。 図１装置の構成部品の電気的な接続関係を示すブロック図である。 図２のモータドライバ回路の回生制動動作を説明する説明図である。 図２のモータドライバ回路の回生制動動作のときのタイム・チャートである。 図２のモータドライバ回路の短絡制動動作を説明する説明図である。 同様に、図２のモータドライバ回路の短絡制動動作を説明する説明図である。 図２のＥＣＵの構成を機能的に示すブロック図である。 図２のＥＣＵの動作を示すフロー・チャートである。 図２の電動モータの回生制動時の回転数の経時的変化を示すタイム・チャートである。 図２の電動モータの回生制動時のトルクの経時的変化を示すタイム・チャートである。
以下、添付図面に即してこの発明の実施形態に係る電動芝刈り機の制御装置を実施するための形態について説明する。
図１はこの発明に係る電動芝刈り機の制御装置を全体的に示す概略図である。
図１において符号１０は電動芝刈り機（以下、「芝刈り機」という）を示し、芝刈り機１０は機体（フレーム）１２を備える。機体１２には電動モータ（以下「モータ」という）１４と、ブレードカッタ１６と、二次電池（以下「バッテリ」という）２０と、ケース２２ａに収容された電子回路基板２２とを備える。
バッテリ２０はリチウムイオン電池などの通例の鉛電池に比してエネルギ密度の高い、充電可能な電池からなる。
機体１２は図示のように車体類似の構造を呈すると共に、その下部に配置される一対の前輪１２ａと後輪１２ｂ（共に手前側のみ図示）とハンドル１２ｃを備え、ユーザＵによって後方からハンドル１２ｃを手押しされて芝生育地Ｇを移動可能に構成される。
モータ１４は機体１２の中央付近に配置される。図示は省略するが、機体１２においてモータ１４の配置位置の下面は円形に切り欠かれて中空円筒状のカッタ室が形成され、そこにブレードカッタ１６（とブロア（図示省略））が回転可能に収容される。機体１２の上部はカバー１２ｄで被覆される。
ブレードカッタ１６とブロアはモータ１４の出力軸１４ａに接続され、ブレードカッタ１６はモータ１４によって回転駆動されるとき、芝生育地Ｇの芝を刈り取るように構成される。刈り取られた芝はブロアによって放出口（図示せず）に圧送され、そこから機体１２の後方に装着されるグラスバッグ２４に集められる。ハンドル１２ｃの付近にはユーザＵがモータ１４の始動・停止指示を入力可能なスイッチ（ＳＷ）２６が設けられる。
図２は図１装置の構成部品の電気的な接続関係を示すブロック図である。
図示の如く、電子回路基板２２上には、バッテリ２０とモータ１４とを接続する電流路３０が形成される。電流路３０は正側電流路３０ａと負側電流路３０ｂからなる。尚、図２において符号３２は端子を示す。
電流路３０にはモータ１４への動作電源の供給を調整するモータドライバ回路（以下「ドライバ回路」という）３４が接続される。ドライバ回路３４は具体的には、正側電流路３０ａと負側電流路３０ｂの間に接続される。
モータ１４は三相ブラシレスＤＣモータからなり、例えば外側にフライホイール型の内周面に複数組の永久磁石が配置された回転子（ロータ）と、それに対向して内側に複数個の突起とそれに巻回される、１２０度間隔に配置されたＵ，Ｖ，Ｗの三相コイル１４ｂからなる固定子（ステータ）を備える多極のアウタロータ型から構成される。
ドライバ回路３４は詳しくは、ブリッジ接続された複数組のゲート素子、即ち、絶縁ＦＥＴと寄生ダイオードからなる正側の３個のゲート素子と負側の３個のゲート素子の計６個のゲート素子３４ａ,３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆと、６個のゲート素子のゲートに駆動電圧を出力してその動作を調整するドライバ３４ｇとから構成されるインバータ回路からなる。
電子回路基板２２上にはドライバ３４ｇを通じてドライバ回路３４の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット（制御部（制御手段））３６が配置される。ＥＣＵ３６は電流路３０から動作電源の供給を受ける。
ＥＣＵ３６は具体的には、スイッチ２６を通じてユーザＵからモータ１４の始動指示が入力されたとき、電流路３０を通じて放電されるバッテリ２０の放電電力をＵ，Ｖ，Ｗの三相コイル１４ｂにそれぞれ接続される６個のゲート素子３４ａ―３４ｆのゲートに順次位相順に動作電源として印加するようにドライバ３４ｇの動作をＰＷＭ制御し、モータ１４を回転させる。
また、ＥＣＵ３６は、スイッチ２６を通じてユーザＵからモータ１４の停止指示が入力されたとき、Ｕ，Ｖ，Ｗ相に順次生じる誘導起電圧のタイミングに合わせて対応する負側のゲート素子を回生駆動し、三相コイル１４ｂが回生電流を生じるように制御する。よって生じた回生電流は電流路３０（より詳しくは正側電流路３０ａ、負側電流路３０ｂを通ってバッテリ２０に回生電流として供給される。
より具体的には、ＥＣＵ３６は、スイッチ２６を通じてユーザＵからモータ１４の停止指示が入力されるとき、正側のＵ，Ｖ，Ｗ相ゲート素子３４ａ，３４ｂ，３４ｃを全てオフさせてバッテリ２０からの通電を遮断する。この状態で、図３と図４に示す如く、Ｕ相に正の誘導起電力が生じるタイミングで負側のＵ相ゲート素子３４ｆをＰＷＭ制御し、Ｖ相ゲート素子３４ｅをオンさせる。
ＰＷＭ制御でオンのとき、図３に破線で示す如く、Ｕ相ゲート素子３４ｆとＶ相ゲート素子３４ｅ間で電流が還流して内部が昇圧される。また、ＰＷＭ制御でオフのとき、実線で示す如く、正側のＵ相ゲート素子３４ｃの寄生ダイオードと負側のＶ相ゲート素子３４ｅの間で充電側に電流が流れる。
同様に、Ｖ相に正の誘導起電力が生じるタイミングで負側のＶ相ゲート素子３４ｅをＰＷＭ制御し、Ｗ相ゲート素子３４ｄをオンさせる。次いでＷ相に正の誘導起電力が生じるタイミングで負側のＷ相ゲート素子３４ｄをＰＷＭ制御し、Ｕ相ゲート素子３４ｆをオンさせる。以降もこれを繰り返し、よって三相コイル１４ｂが回生電流を生じるように制御する。
また、ＥＣＵ３６は、スイッチ２６を通じてユーザＵからモータ１４の停止指示が入力され、それに応じて上記の回生動作がなされているとき、電動モータの回転数が切り替え回転数（後述）以下の低回転か否か判断し、肯定されるとき、三相コイル１４ｂを短絡させるようにドライバ３４ｇの動作を制御する。
具体的には、ＥＣＵ３６は、正側のＵ，Ｖ，Ｗ相ゲート素子３４ａ，３４ｂ，３４ｃは全てオフさせてバッテリ２０からの通電を遮断する一方、負側のＵ，Ｖ，Ｗ相ゲート素子３４ｄ，３４ｅ，３４ｆを全てオンし、誘導起電圧の生じる方向に応じて電流が三相の間で還流するように制御する。
図５は図２のブリッジ接続されたドライバ回路３４を簡略化して示した図であり、Ｕ相に正の誘導起電圧が生じたときの電流の流れを示す。三相の間で還流することから、図６に示す如く、ＤＣ側から見ると、誘導起電圧は常に０Ｖとなる。
即ち、負側のゲート素子３４ｄ，３４ｅ，３４ｆは全てオンされているので、三相全てにモータ１４の誘導起電圧に従って電流が流れようとするが、正側のゲート素子３４ａ，３４ｂ，３４ｃは全てオフされているため、モータ１４内には誘導起電圧による電流しか流れない。この電流は通常の駆動中の電流の向きと逆になるので、これによって制動力を得る。
図２の説明に戻ると、モータ１４には３個のホール（Ｈａｌｌ）素子センサ４０が配置され、ロータの位置とモータ１４の回転数に応じた出力を生じる。ホール素子センサ４０の出力も電子回路基板２２に入力されてＥＣＵ３６に送られる。ＥＣＵ３６はそれに基づいてドライバ３４ｇの動作を上記の如く制御する。
電流路３０、具体的には正側電流路３０ａには、ドライバ回路３４のゲート素子と同様の、絶縁ＦＥＴと寄生ダイオードからなる２個のスイッチング素子４２、より具体的には充電スイッチング素子４２ａと放電スイッチング素子４２ｂからなる２個のスイチング素子が直列に介挿される。
充電スイッチング素子４２ａは、オンされるとき、モータ１４からバッテリ２０への充電電流の通電を許容する一方、オフされるとき、阻止するように構成される。放電スイッチング素子４２ｂは、オンされるとき、バッテリ２０からモータ１４への放電電流の通電を許容する一方、オフされるとき、阻止するように構成される。
このように、電流路３０にモータ１４からバッテリ２０への充電電流の通電を許容する充電スイッチング素子４２ａと、バッテリ２０からモータ１４への放電電流の通電を許容する放電スイッチング素子４２ｂを直列に、換言すればオン・オフが二者択一的となるように介挿することで充電と放電を容易に制御することが可能となる。
また、電流路３０、具体的には正側電流路３０ａと負側電流路３０ｂの間にはブレーキ抵抗（抵抗器）４４が介挿されると共に、ブレーキ抵抗４４と直列に、充電スイッチング素子４２ａと同様の、絶縁ＦＥＴと寄生ダイオードからなる回生抵抗スイッチング素子４６が介挿される。
回生抵抗スイッチング素子４６は、オンされるとき、ドライバ回路３４に貯留されたモータ１４の回生時の充電電流のブレーキ抵抗４４への通電を許容する一方、オフされるとき阻止するように構成される。
尚、ブレーキ抵抗４４と回生抵抗スイッチング素子４６は詳しくは正側電流路３０ａの充電スイッチング素子４２ａ／放電スイッチング素子４２ｂの介挿位置の下流位置と負側電流路３０ｂを接続する接続回路５０に介挿されると共に、通電による発熱の影響を低減するため、接続回路５０においてブレーキ抵抗４４は電子回路基板２２の外部に配置される。
バッテリ２０は制御部２０ａを備え、制御部２０ａはバッテリ２０の温度を検出する温度センサ（二次電池温度検出手段）２０ｂとバッテリ２０の残容量（State of Charge）を検出する電圧／電流センサ（二次電池残容量検出手段）２０ｃを備える。
バッテリ２０の制御部２０ａと電子回路基板２２は高低２本のＣＡＮ（Control Area Network）通信線５２で接続され、検出されたバッテリ２０の温度と残容量と放電許可などを示す信号が制御部２０ａからＥＣＵ３６に送信される。尚、バッテリ２０の放電の可否などはＥＣＵ３６で判断するようにしても良い。
正側電流路３０ａと負側電流路３０ｂは第２の接続回路５４で接続される。第２の接続回路５４には平滑コンデンサ５４ａが設けられて回生電流の交流から直流への変換時の脈動を吸収して平滑化する。平滑コンデンサ５４ａと並列に設けられる抵抗５４ｂはモータ１４の負荷変動による電圧降下などを安定化させる。
さらに、正側電流路３０ａは途中で分岐され、端子３２を介して電子回路基板２２に入力され、正側電流路３０ａに充電スイッチング素子４２ａ／放電スイッチング素子４２ｂの配置位置の下流で接続される分岐回路５６が形成される。
分岐回路５６にはダイオード５６ａと抵抗５６ｂが直列に介挿され、放電スイッチング素子４２ｂがオンされたときに平滑コンデンサ５４ａに突入電流が流れるのを防止するプリチャージ抵抗として機能する。
また、正側電流路３０ａを分圧してＥＣＵ３６に動作電源として供給する分圧回路には検出抵抗からなる電圧センサ（回路内部電圧検出手段）６０が設けられ、検出したドライバ回路３４の回路内部電圧をＥＣＵ３６に出力する。
図７はＥＣＵ（制御部あるいは制御手段）３６の構成を機能的に示すブロック図である。
図示の如く、ＥＣＵ３６は、停止指示入力判断部（判断手段）３６ａと、回生制動実行部（実行手段）。３６ｂと、モータ回転数判断部（判断手段）３６ｃと、短絡制動切替部（切替手段３６ｄ）を備える。
図８はＥＣＵ３６の停止指示入力判断部３６ａなどの動作、換言すれば図１装置の動作を示すフロー・チャートである。
以下説明すると、Ｓ１０においてスイッチ２６を介してユーザＵから電動モータ１４の停止指示が入力されたか否か判断する。Ｓ１０で否定されるときはＳ１６までの処理をスキップする。
一方、Ｓ１０で肯定される、即ち、電動モータ１４の停止指示が入力されたと判断されるときはＳ１２に進み、モータドライバ回路３４の動作を制御して前記したような電動モータ１４の三相コイル１４ｂから回生電流を出力させる回生制動（ブレーキ）を実行する。
次いでＳ１４に進み、電動モータ１４の回転数が切り替え回転数以下か否か判断する。即ち、Ｓ１２において電動モータの回生制動が実行されるとき、電動モータの回転数が切り替え回転数以下か否か判断し、Ｓ１４で肯定されるときはＳ１６に進み、前記した三相コイル１４ｂを短絡させる短絡制動を実行する。尚、Ｓ１４で否定されるときはＳ１６の処理をスキップする。
図９は電動モータ１４の回生制動時の回転数の経時的変化を示すタイム・チャート、図１０はそのときのトルクの経時的変化を示すタイム・チャートである。回生制動は電動モータ１４の回転による運動エネルギをドライバ回路３４を介して電気エネルギに変換することで制動力を得ている。そのため、発電量が低下する低回転域では十分な制動力を得ることが困難となる。
そこで、この実施形態においては規定時間内に停止させる制動力を得るのが困難となる低回転域の閾値を切り替え回転数とし、電動モータ１４の回転数がその切り替え回転数以下となるとき、回生制動から短絡制動に切り替えるようにした。
これにより、図１０に示す如く、電動モータ１４の回転数の低下につれて回生制動のみではトルクのマイナス方向の引き込みが不足するところ、短絡制動に切り替えることによって引き込みを増加させることができ、規定時間内に停止させる制動力を得ることができる。
この場合、ドライバ回路のゲート素子の電圧印加を相違させることで回生制動から短絡制動に切り替えることになるが、電動モータ１４の動作としては回生制動によるトルクの引き込みに短絡制動による引き込みを加えることなり、従ってこれは回生制動から回生制動＋短絡制動への切り替えということができる。
図８フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ１８に進み、ドライバ回路３４の内部電圧を電圧センサ６０の出力から検出する。Ｓ１０で否定されるときも同様である。次いで、Ｓ２０に進み、電圧センサ６０によって検出されたドライバ回路３４の内部電圧が適宜設定される保護電圧以上か否か判断する。
Ｓ２０で肯定、即ち、保護電圧以上と判断されるときはＳ２２に進み、回生抵抗スイッチング素子４６をオンさせてモータ１４からブレーキ抵抗４４への充電電流の通電を許容する。ここで、「保護電圧」はドライバ回路３４の電圧がその値以上となるのを防止すべき値に設定される。
その結果、前記した如く、負側電流路３０ｂと正側電流路３０ａが接続され、ドライバ回路３４に貯留された回生電流はブレーキ抵抗４４に流れて消費され、それによってドライバ回路３４の内部電圧が過度に上昇するのを抑制することができる。特に、電動モータ１４の停止指示が入力されていない場合にこの処理を行うことで、停止指示が入力されたときに回生制動を円滑に実行することができる。
他方、Ｓ２０で否定、即ち、検出されたドライバ回路３４の内部電圧が所定の保護電圧未満と判断されるとき、内部電圧が過度に上昇する不都合が生じていないので、Ｓ２４に進み、回生抵抗スイッチング素子４６をオフさせてモータ１４からブレーキ抵抗４４への充電電流の通電を阻止する。
上記した如く、この実施形態においては、ユーザＵによって後方から手押しされて芝生育地Ｇを移動可能な機体１２と、前記機体に搭載されると共に、三相コイル１４ｂを備えた電動モータ１４と、前記機体の下面に配置されると共に、前記電動モータ１４に接続され、前記電動モータ１４で回転駆動されるとき、前記芝を刈り取り可能なブレードカッタ１６と、前記機体１２に搭載されると共に、前記電動モータ１４に接続され、前記電動モータ１４に貯留電力を動作電源として放電する一方、前記ブレードカッタ１６の回転駆動の制動時に前記電動モータ１４からの回生電流によって充電される二次電池（バッテリ）２０と、前記電動モータ１４の三相コイル１４ｂへの通電を調整するモータドライバ回路（ドライバ回路）３４と、前記モータドライバ回路３４の動作を制御する制御部（制御手段。ＥＣＵ）３６とを備えたウォークビハインド型の電動芝刈り機１０の制御装置において、前記制御部は、ユーザＵから（スイッチ２６を介して）前記電動モータ１４の停止指示が入力されたか否か判断する停止指示入力判断部（判断手段。３６ａ，Ｓ１０）と、前記停止指示入力判断部によって前記電動モータ１４の停止指示が入力されたと判断されるとき、前記モータドライバ回路３４の動作を制御して前記電動モータ１４の三相コイル１４ｂから回生電流を出力させる回生制動を実行する回生制動実行部（実行手段）３６ｂ，Ｓ１２）と、前記回生制動実行部によって前記電動モータ１４の回生制動が実行されるとき、前記電動モータ１４の回転数が切り替え回転数以下か否か判断するモータ回転数判断部（判断手段。３６ｃ，Ｓ１４）と、前記モータ回転数判断部によって前記電動モータ１４の回転数が切り替え回転数以下と判断されるとき、前記モータドライバ回路３４の動作を制御して前記三相コイル１４ｂを短絡させる短絡制動に切り替える短絡制動切替部（切替手段。３６ｄ，Ｓ１６）とを備える如く構成したので、回生による制動力が機能している運転状態で短絡制動に切り替えることで、電動モータ１４の回転数が低い場合でも電動モータ１４を確実に制動することができ、よってブレードカッタ１６の回転を規定時間内内の停止を確実に達成することができる。また、これにより、ブレードカッタ１６のサイズや重量を小型化する、あるいは機械的な制動機構を設けるなどの必要性を減少させることができる。
また、前記制御部（ＥＣＵ）３６は、前記モータドライバ回路３４の内部電圧を検出する回路内部電圧検出手段（電圧センサ）６０と、前記二次電池２０と電動モータ１４を接続する電流路３０に介挿される抵抗器（ブレーキ抵抗）４４と、前記抵抗器４４と直列に介挿され、オンされるとき前記電動モータ１４から前記抵抗器４４への回生電流の通電を許容する一方、オフされるとき阻止する回生抵抗スイッチング素子４６とを備えると共に、前記回路内部電圧検出手段によって検出された前記モータドライバ回路３４の内部電圧が保護電圧以上のとき、前記回生抵抗スイッチング素子４６をオンさせて前記電動モータ１４から前記抵抗器４４への回生電流の通電を許容する（Ｓ１８からＳ２４）如く構成したので、上記した効果に加え、回生電流を二次電池２０に戻せない場合でも、抵抗器４４への通電を許容することによってモータドライバ回路３４の内部電圧が過度に増加するのを確実に防止できるので、機械的な制動機構を備えない場合でも、二次電池２０の状態によらず、確実な制動力を得ることができる。
尚、上記において、ウォークビハインド型の電動芝刈り機を開示したが、図示の構成は例示であり、それに限定されるものではなく、電動芝刈り機であれば同様に妥当する。
１０ 電動芝刈り機（芝刈り機）、１２ 機体（フレーム）、１４ 電動モータ（モータ）、１４ｂ 三相コイル、１６ ブレードカッタ、２０ 二次電池（バッテリ）、２０ａ 制御部、２０ｂ 温度センサ（二次電池温度検出手段）、２０ｃ 電圧／電流センサ（二次電池残容量検出手段）、２２ 電子回路基板、２２ａ ケース、２４ グラスバッグ、２６ スイッチ、３０ 電流路、３０ａ 正側電流路、３０ｂ 負側電流路、３２ 端子、３４ モータドライバ回路（ドライバ回路）、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ ゲート素子、３４ｇ ドライバ、３６ ＥＣＵ（電子制御ユニット。制御部）、停止指示入力判断部（判断手段）３６ａ、回生制動実行部（実行手段）。３６ｂ、モータ回転数判断部（判断手段）３６ｃと短絡制動切替部（切替手段３６ｄ）、４０ ホール素子センサ、４２ スイッチング素子、４２ａ 充電スイッチング素子、放電スイッチング素子、４４ ブレーキ抵抗、４６ 回生抵抗スイッチング素子、５０，５４ 接続回路、５６ 分岐回路、６０ 電圧センサ（回路内部電圧検出手段）

Claims (2)

  1. ユーザによって後方から手押しされて芝生育地を移動可能な機体と、前記機体に搭載されると共に、三相コイルを備えた電動モータと、前記機体の下面に配置されると共に、前記電動モータに接続され、前記電動モータで回転駆動されるとき、前記芝を刈り取り可能なブレードカッタと、前記機体に搭載されると共に、前記電動モータに接続され、前記電動モータに貯留電力を動作電源として放電する一方、前記ブレードカッタの回転駆動の制動時に前記電動モータからの回生電流によって充電される二次電池と、前記電動モータの三相コイルへの通電を調整するモータドライバ回路と、前記モータドライバ回路の動作を制御する制御部とを備えたウォークビハインド型の電動芝刈り機の制御装置において、前記制御部は、ユーザから前記電動モータの停止指示が入力されたか否か判断する停止指示入力判断部と、前記停止指示入力判断部によって前記電動モータの停止指示が入力されたと判断されるとき、前記モータドライバ回路の動作を制御して前記電動モータの三相コイルから回生電流を出力させる回生制動を実行する回生制動実行部と、前記回生制動実行部によって前記電動モータの回生制動が実行されるとき、前記電動モータの回転数が切り替え回転数以下か否か判断するモータ回転数判断部と、前記モータ回転数判断部によって前記電動モータの回転数が切り替え回転数以下と判断されるとき、前記モータドライバ回路の動作を制御して前記三相コイルを短絡させる短絡制動に切り替える短絡制動切替部とを備えることを特徴とする電動芝刈り機の制御装置。
  2. 前記制御部は、前記モータドライバ回路の内部電圧を検出する回路内部電圧検出手段と、前記二次電池と電動モータを接続する電流路に介挿される抵抗器と、前記抵抗器と直列に介挿され、オンされるとき前記電動モータから前記抵抗器への回生電流の通電を許容する一方、オフされるとき阻止する回生抵抗スイッチング素子とを備えると共に、前記回路内部電圧検出手段によって検出された前記モータドライバ回路の内部電圧が保護電圧以上のとき、前記回生抵抗スイッチング素子をオンさせて前記電動モータから前記抵抗器への回生電流の通電を許容することを特徴とする請求項１記載の電動芝刈り機の制御装置。
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