JP2020065469A - 草刈機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で自動走行モードにおける車速の制御が可能であって、咄嗟の判断で自動走行モードを解除可能な草刈機の提供。【解決手段】駆動輪ユニットと、機体の車速を調整可能な車速操作具１５と、車速操作具１５の操作位置を検出可能な操作検出部７４ａ，７４ｂと、操作位置に基づいて走行モータ２１，２２の回転速度を制御する走行制御部６３と、駆動輪ユニット２に対する制動作用が可能な制動装置と、機体の駆動状態を記憶可能な記憶部５１と、記憶された駆動状態に基づいて走行制御部６３が走行モータ２１，２２の回転速度を制御する自動走行モードに切換可能な走行モード管理部５０と、が備えられ、自動走行モードの状態で、走行モード管理部５０は、制動操作具１４が予め設定された設定操作量よりも大きく操作されると、手動走行モードに切換える。【選択図】図３

Description

本発明は、走行モータによって駆動される駆動輪ユニットと、機体の車速を調整可能な車速操作具と、が備えられた草刈機に関する。

例えば特許文献１で開示された乗用型芝刈機では、自動走行モード（文献では「オートクルーズ」）で前進する車速が記憶され、自動走行モードでは、記憶済みの車速で制御が行われる。自動走行モード中に車速操作具（文献の「変速ペダル」や「前後進切換レバー」）が操作されて車速が変更されても、車速操作具の操作の終了後に、当該記憶済みの車速で制御が再開される。これにより、乗用型芝刈機の前後進が頻繁に繰り返される場合であっても、自動走行モードと手動走行モードとの切換を行う必要がなく、自動走行モードの継続が可能となる。

この乗用型芝刈機の動力はエンジンであって、エンジンの動力が静油圧式無段変速装置を介して前後輪に伝達される。自動走行モードでは、静油圧式無段変速装置のトラニオン軸の回動角度が記憶され、トラニオン軸の回動角度が当該記憶済みの車速に対応する角度となるように、制御される。

特開２００８−５５９６５号公報

しかし、特許文献１で開示された乗用型芝刈機では、自動走行モードを解除するために、オートクルーズスイッチを操作する必要があり、咄嗟の判断で自動走行モードを解除するための改善の余地がある。また、静油圧式無段変速装置のトラニオン軸の回動角度を調整するために、サーボモータやポテンショセンサ等の機器が必要であり、制御システムが複雑になる虞がある。

上述の実情に鑑みて、本発明の目的は、簡素な構成で自動走行モードにおける車速の制御が可能であって、咄嗟の判断で自動走行モードを解除可能な草刈機を提供することにある。

本発明による草刈機は、走行モータによって駆動される駆動輪ユニットと、機体の車速を調整可能な車速操作具と、前記車速操作具の操作位置を検出可能な操作検出部と、前記操作位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御する走行制御部と、制動操作具の操作に基づいて前記駆動輪ユニットに対する制動作用が可能な制動装置と、前記機体の駆動状態を記憶可能な記憶部と、走行モードを、記憶された前記駆動状態に基づいて前記走行制御部が前記走行モータの回転速度を制御する自動走行モードと、前記車速操作具の人為操作による前記操作位置に基づいて前記走行制御部が前記走行モータの回転速度を制御する手動走行モードと、に切換可能な走行モード管理部と、が備えられ、前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記制動操作具が予め設定された設定操作量よりも大きく操作されると、前記手動走行モードに切換えることを特徴とする。

本発明によると、駆動輪ユニットが走行モータによって駆動されるため、エンジンの動力に基づいて車速を調整する構成と比較して、車速の調整が容易になる。また、本発明では、制動操作具が、制動装置の操作と、自動走行モードの解除操作と、に兼用されるため、運転者が咄嗟の判断で草刈機を停車することによって、自動走行モードの解除が可能となる。これにより、例えばオートクルーズスイッチを操作することによって自動走行モードが解除される構成と比較して、運転者が咄嗟の判断で自動走行モードを解除可能となる。その結果、簡素な構成で自動走行モードにおける車速の制御が可能であって、咄嗟の判断で自動走行モードを解除可能な草刈機が実現される。

本発明において、前記制動操作具はブレーキペダルであって、前記ブレーキペダルの操作量を検出可能なブレーキ検出センサが備えられ、前記設定操作量は、前記ブレーキ検出センサによって検出されると好適である。

本構成であれば、草刈機に一般的に用いられるブレーキペダルが、自動走行モードの解除操作にも兼用され、設定操作量がブレーキ検出センサによって検出される。これにより、運転者がブレーキを強く踏み込むことで自動走行モードの解除操作が可能となり、運転者が咄嗟の判断で自動走行モードの解除操作を行い易くなる。

本発明において、前記制動作用を検出可能な制動センサが備えられ、前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記制動センサによって前記制動作用が検出されると、前記手動走行モードに切換えると好適である。

本構成であれば、制動装置の制動作用の検出によって自動走行モードが解除可能になるため、機体の停止とともに自動走行モードが解除される構成が容易に可能となる。

本発明において、前記制動操作具の操作と連動して操作可能な停車スイッチが備えられ、前記制動操作具が前記設定操作量まで操作されると、前記停車スイッチが操作されるように構成され、前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記停車スイッチが操作されることによって、前記手動走行モードに切換えると好適である。

本構成であれば、制動操作具の操作と連動する停車スイッチの操作によって、自動走行モードが解除されるため、機体の停止とともに自動走行モードが解除される構成が容易に可能となる。

本発明において、前記車速操作具は、前進車速を変更可能な前進速度変更領域と、後進車速を変更可能な後進速度変更領域と、前記前進速度変更領域と前記後進速度変更領域との間に位置して前記機体を停車可能な中立位置と、に亘って操作可能なように構成され、前記記憶部は、前記前進速度変更領域のうちの任意の位置を記憶位置として記憶し、前記自動走行モードの状態で、前記走行制御部は、前記車速操作具が前記中立位置と前記記憶位置との間で操作されると前記記憶位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御し、かつ、前記車速操作具が前記記憶位置よりも増速側に操作されると前記車速操作具の人為操作による前記操作位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御すると好適である。

本構成であれば、車速操作具の操作位置が中立位置と記憶位置との間に位置すると、それだけで走行モータの回転速度が一定となるように制御され、運転者が車速操作具を操作しなくても良い。また、運転者が車速操作具を記憶位置よりも増速側に操作すると、走行モータの回転速度が増速されるため、自動走行モード中であっても運転者は必要に応じて機体の車速を増速できる。

本発明において、前記自動走行モードの状態で、前記後進速度変更領域の任意の位置に、前記機体を停止させる停止位置が設定され、前記走行制御部は、前記中立位置と前記停止位置との間で前記車速操作具が操作されて前記停止位置に前記車速操作具が近付くほど前記走行モータの回転速度を低速に制御すると好適である。

本構成によると、運転者が車速操作具を中立位置と停止位置との間の範囲で操作すると、走行モータの回転速度が減速されるため、自動走行モード中であっても運転者は必要に応じて機体の車速を減速できる。

本発明において、前記走行制御部は、前記停止位置よりも前記中立位置とは反対側に前記車速操作具が操作されると前記走行モータの回転方向を前記前進速度変更領域に基づく回転方向と反対方向に逆転制御すると好適である。

本構成によると、変速操作具が、後進速度変更領域のうち停止位置を挟んで前進方向と後進方向とに操作可能に構成されている。このため、自動走行モード中であっても、運転者が変速操作具を後進速度変更領域のうち停止位置よりも後進方向側に操作するだけで、機体を後進走行させることができる。これにより、機体の前後進が頻繁に繰り返される場合であっても、自動走行モードが継続したまま、人為操作による後進走行が可能となる。

本発明に関係する草刈機の側面図である。 草刈機の電気系統及び動力系統を示す系統図である。 草刈機の制御系の機能ブロック図である。 車速操作具の操作位置と走行モータの回転速度との関係を示すグラフ図である。 ブレーキペダルの踏込量と走行モータの回転速度との関係を示すグラフ図である。 オートクルーズ機能の処理を示すフローチャート図である。 ブレーキペダルの踏込量と走行モータの回転速度との関係を、本発明の別実施形態として示すグラフ図である。 本発明の別実施形態として示される草刈機の側面図である。

〔草刈機の全体構成について〕
草刈機の具体的な実施形態が以下に記載されている。この実施形態では、電動作業車は、モーアユニット３を車体に装備している乗用電動草刈機（以下、単に草刈機と称する）であり、ゼロターンモーアとも呼ばれる。図１は草刈機の側面図である。図２に、草刈機の電気系統図及び動力系統図が模式的に示されている。

この草刈機に、前車輪ユニット１と、駆動輪ユニット２と、走行車体１０と、が備えられている。前車輪ユニット１は左前車輪１ａと右前車輪１ｂとを有し、左前車輪１ａと右前車輪１ｂとの夫々は遊転自在なキャスタ型に構成されている。駆動輪ユニット２は左駆動輪２ａと右駆動輪２ｂとを有する。走行車体１０は前車輪ユニット１と駆動輪ユニット２とによって支持されている。

走行車体１０の後部にはバッテリ２０が配置され、運転座席１１はバッテリ２０よりも前側に配置されている。前後方向における運転座席１１とバッテリ２０との間に、転倒保護フレーム１２が立設されている。走行車体１０よりも下側で、かつ、前車輪ユニット１と駆動輪ユニット２との間の空間に、モーアユニット３が備えられている。モーアユニット３は、電動式の昇降機構１３を介して走行車体１０から昇降可能に吊り下げられている。

駆動輪ユニット２は走行モータによって駆動される。走行モータとして左モータ２１と右モータ２２とが備えられ、左モータ２１は左駆動輪２ａを回転駆動し、右モータ２２は右駆動輪２ｂを回転駆動する。以下の記載において、単に「走行モータ」と記載される場合、「走行モータ」は左モータ２１と右モータ２２との総称である。

モーアユニット３に、モーアデッキ３ａと、回転式の刈刃３０と、が備えられている。刈刃３０は刈刃駆動機構３１によって回転駆動され、刈刃駆動機構３１に、電動式の刈刃モータ３２と、刈刃動力伝達機構３３と、が備えられている。刈刃動力伝達機構３３は刈刃モータ３２の動力を刈刃３０に伝達する。なお、図２では、刈刃３０が三枚備えられているが、刈刃３０は、一枚であっても良いし、複数枚であっても良い。

図示はしないが、運転座席１１の周辺には、刈刃操作レバー、モーアユニット昇降ペダル、刈取り高さを調整する刈高さ調整ダイヤル、等が配置されている。

〔車速操作具について〕
図１及び図２に示されるように、運転座席１１よりも左右両側に、左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとが配置され、左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとによって車速操作具１５が構成されている。左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとの夫々は、車体左右方向の水平揺動軸回りに揺動する。左モータ２１は左操縦レバー１５ａの前後操作によって駆動可能に構成され、右モータ２２は右操縦レバー１５ｂの前後操作によって駆動可能に構成されている。

左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとの夫々は、左モータ２１及び右モータ２２が駆動しない位置、即ち中立位置Ｎ（図４参照）に位置するように付勢されている。そして、左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとの夫々は、運転者の操作によって前後に操作位置を変更可能に構成されている。具体的には、運転者が左操縦レバー１５ａを中立位置Ｎよりも前側に揺動すると左モータ２１が前進駆動し、運転者が左操縦レバー１５ａを中立位置Ｎよりも後側に揺動すると左モータ２１が後進駆動する。同様に、運転者が右操縦レバー１５ｂを中立位置Ｎよりも前側に揺動すると右モータ２２が前進駆動し、運転者が右操縦レバー１５ｂを中立位置Ｎよりも後側に揺動すると右モータ２２が後進駆動する。これにより、草刈機の機体は走行可能に構成されている。

車速操作具１５は機体の車速を調整可能なように構成されている。具体的には、左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂの夫々の揺動範囲のうち、中立位置Ｎよりも前側の領域は、前進車速を変更可能な前進速度変更領域Ｆ（図４参照）であって、レバーが前側に揺動されるほど車速が高速になる。また、左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂの夫々の揺動範囲のうち、中立位置Ｎよりも後側の領域は、後進車速を変更可能な後進速度変更領域Ｒ（図４参照）であって、レバーが後側に揺動されるほど車速が高速になる。このように、車速操作具１５は、前進車速を変更可能な前進速度変更領域Ｆと、後進車速を変更可能な後進速度変更領域Ｒと、前進速度変更領域Ｆと後進速度変更領域Ｒとの間に位置して機体を停車可能な中立位置Ｎと、に亘って操作可能なように構成されている。

走行モータに、インバータ４を介して電力が供給される。左モータ２１と右モータ２２との夫々の回転速度は独立に変化可能に構成され、左駆動輪２ａと右駆動輪２ｂとの回転速度を相違させる制御が可能である。このことから、この左駆動輪２ａと右駆動輪２ｂとの速度差によって草刈機の方向転換が行われる。なお、この実施形態では、左モータ２１と左駆動輪２ａとの間に走行駆動機構２３が設けられ、右モータ２２と右駆動輪２ｂとの間に走行駆動機構２３が設けられている。つまり、走行モータと駆動輪ユニット２との動力伝達のために、走行駆動機構２３が設けられている。

左モータ２１の回転速度を検出可能な左回転検出センサ７１と、右モータ２２の回転速度を検出可能な右回転検出センサ７２と、が草刈機に備えられている。なお、左回転検出センサ７１は左駆動輪２ａの回転速度を検出し、右回転検出センサ７２は右駆動輪２ｂの回転速度を検出する構成であっても良い。

〔制動操作具及び制動装置について〕
図１及び図２に示されるように、運転座席１１の前方に、制動操作具としての足踏み式のブレーキペダル１４が備えられ、左駆動輪２ａ及び右駆動輪２ｂの夫々に、制動装置としての機械式のブレーキ２４が設けられている。ブレーキペダル１４が踏み込まれることによって、ブレーキ２４が左駆動輪２ａ及び右駆動輪２ｂに対して制動作用する。ブレーキペダル１４が大きく踏み込まれるほど、ブレーキ２４の制動作用は強くなる。このように、制動装置としてのブレーキ２４は、制動操作具としてのブレーキペダル１４の操作に基づいて駆動輪ユニット２に対する制動作用が可能なように構成されている。

ブレーキ２４の制動作用は、制動センサとしてのブレーキ検出センサ７３によって検出可能なように構成されている。また、ブレーキペダル１４の操作と連動して操作可能な停車スイッチ９２（図３参照）が備えられ、運転者がブレーキペダル１４を奥まで踏み込むことによって、停車スイッチ９２が操作される。

〔草刈機の制御系について〕
図３には、草刈機の制御系の機能ブロック図が示されている。左モータ２１と右モータ２２と刈刃モータ３２との夫々に対する給電はインバータ４を介して行われ、インバータ４の制御はコントローラ５によって行われる。左モータ２１の回転速度が左回転検出センサ７１によって検出され、右モータ２２の回転速度が右回転検出センサ７２によって検出される。左回転検出センサ７１や右回転検出センサ７２の検出信号は、センサ情報処理部５ａを介してコントローラ５に入力される。

手動操作デバイスとして、ブレーキペダル１４、左操縦レバー１５ａ、右操縦レバー１５ｂ、オートクルーズスイッチ９１、停車スイッチ９２、等が備えられている。左操縦レバー１５ａの操作位置は左操縦角検出センサ７４ａによって検出され、右操縦レバー１５ｂの操作位置は右操縦角検出センサ７４ｂによって検出される。つまり、左操縦角検出センサ７４ａと右操縦角検出センサ７４ｂとによって、本発明の操作検出部が構成され、この操作検出部は車速操作具１５の操作位置を検出可能なように構成されている。

また、ブレーキペダル１４の踏込量は、制動センサとしてのブレーキ検出センサ７３によって検出される。これらのセンサ（左操縦角検出センサ７４ａと、右操縦角検出センサ７４ｂと、ブレーキ検出センサ７３と、を含む）の検出に基づく操作信号と、オートクルーズスイッチ９１や停車スイッチ９２の操作に基づく操作信号と、が操作入力処理部５ｂを介してコントローラ５に入力される。オートクルーズスイッチ９１及び停車スイッチ９２に関しては後述する。

コントローラ５は制御系の中核部材であって、コントローラ５に、走行モード管理部５０と、記憶部５１と、モータ制御ユニット６と、刈刃駆動制御部５２と、が備えられている。これらは実質的にプログラムの実行によって実現されるが、必要に応じて、ハードウェアによって構成されても良い。センサ情報処理部５ａは、左回転検出センサ７１や右回転検出センサ７２やブレーキ検出センサ７３から入力された信号を処理して、コントローラ５の内部で利用可能な情報に変換する。操作入力処理部５ｂは、手動操作入力デバイス（ブレーキペダル１４、左操縦レバー１５ａ、右操縦レバー１５ｂ、オートクルーズスイッチ９１、停車スイッチ９２、等）から入力されたセンサ信号を処理して、コントローラ５の内部で利用可能な情報に変換する。走行モード管理部５０及び記憶部５１に関しては後述するが、コントローラ５は、左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂの操作が無くても、左駆動輪２ａ及び右駆動輪２ｂの夫々の回転速度を一定に保持可能なオートクルーズ機能を有する。コントローラ５は複数の走行モードを有し、オートクルーズ機能を有効にするモードとして、自動走行モードが備えられている。

モータ制御ユニット６に、左輪速度演算部６１と、右輪速度演算部６２と、走行制御部６３と、が備えられている。左操縦レバー１５ａの操作位置が左操縦角検出センサ７４ａによって検出され、左輪速度演算部６１は、この操作位置に基づいて左モータ２１の目標回転速度を算出する。また、右操縦レバー１５ｂの操作位置が右操縦角検出センサ７４ｂによって検出され、右輪速度演算部６２は、この操作位置に基づいて右モータ２２の目標回転速度を算出する。

インバータ４に、左輪給電部４１と右輪給電部４２と刈刃給電部４０とが備えられ、インバータ４とバッテリ２０とが接続されている。刈刃駆動制御部５２は刈刃給電部４０に制御信号を出力し、刈刃給電部４０は、刈刃駆動制御部５２の制御信号に基づいて刈刃モータ３２に適切な電力を供給する。走行制御部６３は、左モータ２１の目標回転速度と、右モータ２２の目標回転速度と、に基づいて、制御信号を左輪給電部４１及び右輪給電部４２に出力する。左輪給電部４１は、走行制御部６３の制御信号に基づいて左モータ２１に適切な力行電力を供給し、右輪給電部４２は、走行制御部６３の制御信号に基づいて右モータ２２に適切な力行電力を供給する。換言すると、走行制御部６３は、車速操作具１５の操作位置に基づいて、走行モータの回転速度を制御する。

図４に、車速操作具１５の操作位置と、走行モータの回転速度と、の関係を示すグラフが示されている。図４において、車速操作具１５の中立位置Ｎが示されており、中立位置Ｎは不感帯の幅を有する。そして、手動走行モードにおいて、車速操作具１５の操作位置が前進速度変更領域Ｆであれば、走行モータは正転して草刈機が前進する。また、手動走行モードにおいて、車速操作具１５の操作位置が後進速度変更領域Ｒであれば、走行モータは逆転して草刈機が後進する。なお、図４で示される例として、走行モータの正転時の最高回転速度は３０００ｒｐｍであって、走行モータの逆転時の最高回転速度は１１００ｒｐｍ程度である。これらの最高回転速度は、適宜変更可能である。

モータ制御ユニット６は、ブレーキ検出センサ７３によるブレーキペダル１４の操作の検出に基づいて、走行モータを減速制御する。具体的には、ブレーキペダル１４の踏込量がブレーキ検出センサ７３によって検出され、左輪速度演算部６１は、ブレーキペダル１４の踏込量に基づいて左モータ２１の規制回転速度を算出する。同様に、右輪速度演算部６２は、ブレーキペダル１４の踏込量に基づいて右モータ２２の規制回転速度を算出する。左輪速度演算部６１と右輪速度演算部６２との夫々で目標回転速度が算出されるが、これらの目標回転速度が、夫々の規制回転速度を上回る場合、夫々の目標回転速度は、夫々の規制回転速度に制限される。

走行モータの回転速度が規制回転速度を上回る場合、走行制御部６３は、走行モータの規制回転速度に基づいて、回生制動制御のための制御信号を左輪給電部４１及び右輪給電部４２の夫々に出力する。そして、左輪給電部４１及び右輪給電部４２の夫々は、左モータ２１及び右モータ２２の夫々に回生電力を出力して回生制動制御を行う。更に、ブレーキペダル１４が大きく踏み込まれると、ブレーキペダル１４と停車スイッチ９２とが当接し、停車スイッチ９２が操作される。このとき、インバータ４は、走行モータへの給電を停止する。

図５に、ブレーキペダル１４の踏込量と、走行モータの回転速度と、の関係を示すグラフが示されている。ブレーキペダル１４の踏込量のうちのゼロと作用開始踏込量Ｂｏとの間の位置は不感帯であって、この間でブレーキペダル１４が踏み込まれても、ブレーキ２４（図２参照）が左前車輪１ａ及び右前車輪１ｂに対して制動作用しない。ブレーキペダル１４が作用開始踏込量Ｂｏまで操作されると、ブレーキ２４の制動作用が開始される。ブレーキ２４の制動作用が検出されると、ブレーキペダル１４の踏込量に対応して、走行モータの回転速度が図５のグラフ線に示された回転速度以下になるように制限される。走行モータの規制回転速度は、作用開始踏込量Ｂｏと、停車スイッチ９２が操作される踏込量と、に亘って比例変化する。走行モータの回転速度が規制回転速度を上回ると、走行モータは回生制動制御される。そして、走行モータの回転速度は、回生制動制御と、ブレーキ２４の制動作用と、によって減速する。回生制動制御によって、ブレーキペダル１４が踏み込まれているときにおける走行モータの無駄な出力が抑制される。

〔自動走行モードについて〕
自動走行モードに関する説明が、図３及び図４に基づいて以下に記載されている。上述のように、コントローラ５は複数の走行モードを有し、オートクルーズ機能を有効にするモードとして、自動走行モードが備えられている。コントローラ５の走行モードは走行モード管理部５０によって管理される。記憶部５１は機体の駆動状態を記憶可能なように構成されている。走行モード管理部５０は、コントローラ５の走行モードを、記憶部５１によって記憶された駆動状態に基づいて走行制御部６３が走行モータの回転速度を制御する自動走行モードと、車速操作具１５の人為操作による操作位置に基づいて走行制御部６３が走行モータの回転速度を制御する手動走行モードと、に切換可能なように構成されている。

草刈り作業走行時にオートクルーズスイッチ９１が操作されると、機体の駆動状態が記憶部５１によって記憶され、記憶部５１は、車速操作具１５の前進速度変更領域Ｆのうちの任意の位置を機体の駆動状態として記憶する。本実施形態では、オートクルーズスイッチ９１が操作されたときの車速操作具１５の操作位置が、機体の駆動状態として記憶部５１に記憶される。以下、記憶部５１に記憶された車速操作具１５の操作位置は、「記憶位置Ｆｍ」と記載される。記憶部５１による記憶位置Ｆｍの記憶後に、コントローラ５の走行モードが自動走行モードに切換えられる。そして、この記憶位置Ｆｍに基づいてモータ制御ユニット６が走行モータの回転速度を制御する。図４に示される例では、記憶位置Ｆｍに基づいて走行モータの回転速度が１０００ｒｐｍとなるように、モータ制御ユニット６による制御が行われる。

上述のように、オートクルーズスイッチ９１が操作されると、コントローラ５の走行モードが自動走行モードに切換えられる。但し、単にオートクルーズスイッチ９１が操作されるだけでコントローラ５の走行モードが自動走行モードに切換えられるわけではなく、自動走行モードへの切換え可能な条件が、走行モード管理部５０によって判定される。その詳細な説明が以下に記載されている。

図６に、自動走行モードの処理の流れが示され、この処理の流れに関する説明が図３乃至図６に基づいて以下に記載される。まず、オートクルーズスイッチ９１が操作されたかどうかが判定される（ステップ＃０１）。オートクルーズスイッチ９１が操作されていなければ（ステップ＃０１：Ｎｏ）、後述するステップ＃０６に処理が移行する。オートクルーズスイッチ９１が操作されると（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、コントローラ５の走行モードが自動走行モードであるかどうかが判定される（ステップ＃０２）。オートクルーズスイッチ９１はオートクルーズ機能を解除するスイッチとしても兼用されるため、自動走行モードであれば（ステップ＃０２：Ｙｅｓ）、走行モード管理部５０はコントローラ５の走行モードを自動走行モードから手動走行モードへ切換える（ステップ＃３１）。

コントローラ５の走行モードが自動走行モード以外のモードである場合（ステップ＃０２：Ｎｏ）、走行モータの回転速度が許容最低回転速度以上であるかどうかが判定される（ステップ＃０３）。許容最低回転速度は、例えば１００ｒｐｍであって、この値は適宜変更可能である。走行モータの回転速度が許容最低回転速度に満たない場合（ステップ＃０３：Ｎｏ）、自動走行モードへの切換え可能な条件が成立しないため、自動走行モードへの移行が行われず、後述するステップ＃３２に移行する。

自動走行モードにおいて草刈機の直進状態が望ましい場合には、左回転検出センサ７１及び右回転検出センサ７２の夫々の検出値の差が、予め設定された閾値以下であれば、自動走行モードへの切換え可能な構成であっても良い。また、走行モータの過負荷判定、刈刃モータ３２の過負荷判定、インバータ４の過熱判定、左回転検出センサ７１及び右回転検出センサ７２の異常判定、左操縦角検出センサ７４ａ及び右操縦角検出センサ７４ｂの異常判定、等も自動走行モードへの切換え可能な条件に含まれても良い。そして、これらの条件が満たされない場合、自動走行モードへの移行が行われず、後述するステップ＃３２に移行する構成であっても良い。

走行モータの回転速度が許容最低回転速度以上の場合（ステップ＃０３：Ｙｅｓ）、左モータ２１及び右モータ２２の夫々の回転速度が記憶される（ステップ＃０４）。具体的には、オートクルーズスイッチ９１の操作時における左回転検出センサ７１及び右回転検出センサ７２の夫々の検出値が、図４に示されるような記憶位置Ｆｍとして記憶部５１によって記憶される。そして、走行モード管理部５０は自動走行モードへの切換えを許可し、コントローラ５の走行モードが自動走行モードに切換えられる（ステップ＃０５）。

自動走行モードへの移行が行われなかった場合（ステップ＃０３：Ｎｏ）、または、手動走行モードである場合（ステップ＃３１、または、ステップ＃０６：Ｎｏ）、手動走行モードに基づく走行モータの制御が行われる。つまり、図４の手動走行モードのグラフ線で示されるように、走行モータの回転速度は、車速操作具１５の本来の操作位置に応じた回転速度で制御される（ステップ＃３２）。

コントローラ５の走行モードが自動走行モード中である場合（ステップ＃０６：Ｙｅｓ）、ブレーキペダル１４の踏込量が不感帯（図５参照）であるかどうかが判定される（ステップ＃０７）。ブレーキペダル１４の踏込量が不感帯の範囲内であることが判定されると（ステップ＃０７：範囲内）、車速操作具１５の位置判定が行われる（ステップ＃０８）。図３，図４，図６に基づいて説明すると、車速操作具１５の操作位置が、前進速度変更領域Ｆにおける任意の位置と、中立位置Ｎと、の何れかである場合（ステップ＃０８：前進位置または中立位置）、当該操作位置が、中立位置Ｎと記憶位置Ｆｍとの範囲内にあるかどうかが判定される（ステップ＃０９）。そして、中立位置Ｎと記憶位置Ｆｍとの範囲内に当該操作位置があれば（ステップ＃０９：Ｙｅｓ）、記憶位置Ｆｍに基づいて草刈機の走行速度が一定に保持されるように、走行モータの回転速度が制御される（ステップ＃１０）。つまり、コントローラ５の走行モードが自動走行モードである場合、車速操作具１５が中立位置Ｎと記憶位置Ｆｍとの間で操作されると、走行制御部６３は、記憶位置Ｆｍに基づいて走行モータの回転速度を制御する。これにより、草刈機の速度が一定に保持されている。

車速操作具１５の操作位置が、前進速度変更領域Ｆのうち、記憶位置Ｆｍよりも前進側に大きく操作されると（ステップ＃０９：Ｎｏ）、走行モータの回転速度は、実際の当該操作位置に応じて制御される（ステップ＃３２）。つまり、車速操作具１５が記憶位置Ｆｍよりも増速側に操作されると、走行制御部６３は、車速操作具１５の人為操作による操作位置に基づいて走行モータの回転速度を制御する。これにより、草刈機がオートクルーズ中であっても、運転者は機体の車速を速く調整できる。

車速操作具１５の操作位置が、後進速度変更領域Ｒにおける任意の位置である場合（ステップ＃０８：後進位置）、走行モータの回転速度は、車速操作具１５の操作位置に応じた回転速度で制御される（ステップ＃３２）。このとき、図４における自動走行モードのグラフ線に示されるように、後進速度変更領域Ｒにおいて車速操作具１５が操作されると、走行モータの回転速度は、記憶位置Ｆｍに対応した回転速度と、モータ逆転側の最高回転速度と、に亘って比例変化する。このことから、後進速度変更領域Ｒの範囲内で、走行モータの回転速度の比例変化に対応して、停止位置Ｒｓが算出される。つまり、自動走行モードの状態で、後進速度変更領域Ｒの任意の位置に、機体を停止させる停止位置Ｒｓが設定される。

中立位置Ｎと停止位置Ｒｓとの間において、車速操作具１５の操作位置が停止位置Ｒｓの位置する側に近付くほど、走行モータの回転速度は低速となる。そして、車速操作具１５の操作位置が停止位置Ｒｓに位置すると、走行モータは停止して草刈機は停車する。また、車速操作具１５が停止位置Ｒｓよりも後進側に操作されると走行モータは逆転し、車速操作具１５が後進側に大きく操作されるほど走行モータの逆転側の回転速度が高速になる。このように、中立位置Ｎと停止位置Ｒｓとの間で車速操作具１５が操作されて停止位置Ｒｓに車速操作具１５が近付くほど、走行制御部６３は、走行モータの回転速度を低速に制御する。また、停止位置Ｒｓよりも中立位置Ｎとは反対側に車速操作具１５が操作されると、走行制御部６３は、走行モータの回転方向を前進速度変更領域Ｆに基づく回転方向と反対方向に逆転制御する。これにより、機体の前後進が頻繁に繰り返される場合であっても、自動走行モードが継続したまま、人為操作による車速の減速調整や後進走行が可能となる。また、車速操作具１５の操作位置が中立位置Ｎに戻ると、走行モータの回転速度が記憶位置Ｆｍに基づく回転速度に戻される。

ブレーキペダル１４の踏込量が不感帯の範囲外であることが判定されると（ステップ＃０７：範囲外）、ブレーキペダル１４の踏み込みに伴って停車スイッチ９２が操作されたかどうかが判定される（ステップ＃２１）。図３，図５，図６に基づいて説明すると、停車スイッチ９２の操作が行われていなければ（ステップ＃２１：ＯＦＦ）、走行モータの回転速度が、ブレーキペダル１４の踏込量に応じた回転速度となるように制御される（ステップ＃２２）。つまり、走行モータの回転速度が、図５における自動走行モードのグラフ線に示されるような踏込量に応じた回転速度以下となるように規制される。このように、ブレーキペダル１４が小さく踏み込まれることによって、草刈機の車速が微調整されつつ自動走行モードが継続される。

停車スイッチ９２の操作が行われていれば（ステップ＃２１：ＯＮ）、走行モータが停止し（ステップ＃２３）、コントローラ５の走行モードが自動走行モードから手動走行モードに切換えられる（ステップ＃２４）。つまり、ブレーキペダル１４が大きく踏み込まれることによって、草刈機が停車するとともにオートクルーズ機能が解除される。このように、コントローラ５の走行モードが自動走行モードの状態で、走行モード管理部５０は、制動操作具としてのブレーキペダル１４が、予め設定された設定操作量よりも大きく操作されると、コントローラ５の走行モードを手動走行モードに切換える。その予め設定された設定操作量として、停車スイッチ９２が操作される操作量が設定され、ブレーキペダル１４が設定操作量まで操作されると、停車スイッチ９２が操作されるように構成されている。このため、走行モード管理部５０は、停車スイッチ９２が操作されることによって、コントローラ５の走行モードを手動走行モードに切換える。

〔別実施形態〕
本発明は、上述の実施形態に例示された構成に限定されるものではなく、以下、本発明の代表的な別実施形態を例示する。

（１）上述した実施形態において、左モータ２１及び右モータ２２の夫々の動力は、走行駆動機構２３を介して左駆動輪２ａ及び右駆動輪２ｂの夫々に伝達されるが、走行駆動機構２３が備えられない構成であっても良い。例えば、左モータ２１及び右モータ２２が、ダイレクトドライブ式のモータであっても良いし、左駆動輪２ａ及び右駆動輪２ｂの夫々に装着されたインホイール式のモータであっても良い。

（２）上述した実施形態において、ブレーキペダル１４の設定操作量として、停車スイッチ９２が操作される操作量が設定され、ブレーキペダル１４が設定操作量まで操作されると、停車スイッチ９２が操作される。そして、走行モード管理部５０は、停車スイッチ９２の操作に基づいてコントローラ５の走行モードを手動走行モードに切換えるが、この実施形態に限定されない。例えば、図７に示されるように、走行モード管理部５０が走行モードを手動走行モードに切換えるためのブレーキペダル１４の設定操作量として、ブレーキ２４の任意の踏込量として切換踏込量Ｂ１が設定される構成であっても良い。このとき、図７に示されるように、走行モータの規制回転速度は、作用開始踏込量Ｂｏと、切換踏込量Ｂ１と、に亘って比例変化する構成であっても良い。また、ブレーキペダル１４の踏込量を検出する構成に代えて、ブレーキ検出センサ７３は、例えばブレーキ２４に備えられたブレーキパッド（不図示）やブレーキシュー（不図示）の作動を検出する構成であっても良い。つまり、自動走行モードの状態で、走行モード管理部５０は、制動センサとしてのブレーキ検出センサ７３によって制動作用が検出されると、手動走行モードに切換える構成であっても良い。

（３）上述した実施形態における草刈機として、いわゆるゼロターンモーアが例示されたが、本発明は、例えば図８に示されるようなハンドル操舵式の乗用草刈機にも適用可能である。運転座席１１に前方にハンドル１６が設けられ、ハンドル１６が操作されると前車輪ユニット１が操舵され、走行車体１０は旋回可能となる構成であっても良い。また、車速操作具１５は足踏み式のアクセルペダルであっても良い。このとき、機体前側に踏み込むと機体が前進し、機体後側に踏み込むと機体が後退するように、車速操作具１５は構成されていても良い。そして、図３に示される左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂは一体的に構成されて良く、図３に示される左操縦角検出センサ７４ａ及び右操縦角検出センサ７４ｂは一体的に構成されて良い。

（４）上述した実施形態において、走行モード管理部５０は、停車スイッチ９２が操作されることによって、コントローラ５の走行モードを手動走行モードに切換えるが、この実施形態に限定されない。例えば、停車スイッチ９２以外にも、図示しない刈刃操作レバーやモーアユニット昇降ペダルの操作によって、走行モード管理部５０はコントローラ５の走行モードを手動走行モードに切換える構成であっても良い。

（５）上述した実施形態において、記憶部５１は、機体の駆動状態として記憶位置Ｆｍを記憶するが、この実施形態に限定されない。例えば、記憶部５１は、オートクルーズスイッチ９１が操作されたときの走行モータの回転速度を記憶する構成であっても良い。つまり、自動走行モードでは、記憶部５１によって記憶された機体の駆動状態に基づいて走行制御部６３が走行モータの回転速度を制御する構成であれば良い。

（６）上述した実施形態では、草刈機は完全電動式として構成されていたが、草刈機の走行方式に走行モータと内燃機関との両方が用いられるハイブリッド方式が採用されても良い。

なお、上述の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明は、乗用型の草刈機に利用できる。

２ ：駆動輪ユニット
２ａ ：左駆動輪（駆動輪ユニット）
２ｂ ：右駆動輪（駆動輪ユニット）
１４ ：ブレーキペダル（制動操作具）
１５ ：車速操作具
１５ａ ：左操縦レバー（車速操作具）
１５ｂ ：右操縦レバー（車速操作具）
２１ ：左モータ（走行モータ）
２２ ：右モータ（走行モータ）
２４ ：ブレーキ（制動装置）
５０ ：走行モード管理部
５１ ：記憶部
６３ ：走行制御部
７３ ：ブレーキ検出センサ
７４ａ ：左操縦角検出センサ（操作検出部）
７４ｂ ：右操縦角検出センサ（操作検出部）
９２ ：停車スイッチ
Ｆ ：前進速度変更領域
Ｆｍ ：記憶位置
Ｎ ：中立位置
Ｒ ：後進速度変更領域
Ｒｓ ：停止位置

Claims (7)

1. 走行モータによって駆動される駆動輪ユニットと、
   機体の車速を調整可能な車速操作具と、
   前記車速操作具の操作位置を検出可能な操作検出部と、
   前記操作位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御する走行制御部と、
   制動操作具の操作に基づいて前記駆動輪ユニットに対する制動作用が可能な制動装置と、
   前記機体の駆動状態を記憶可能な記憶部と、
   走行モードを、記憶された前記駆動状態に基づいて前記走行制御部が前記走行モータの回転速度を制御する自動走行モードと、前記車速操作具の人為操作による前記操作位置に基づいて前記走行制御部が前記走行モータの回転速度を制御する手動走行モードと、に切換可能な走行モード管理部と、が備えられ、
   前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記制動操作具が予め設定された設定操作量よりも大きく操作されると、前記手動走行モードに切換える草刈機。
2. 前記制動操作具はブレーキペダルであって、
   前記ブレーキペダルの操作量を検出可能なブレーキ検出センサが備えられ、
   前記設定操作量は、前記ブレーキ検出センサによって検出される請求項１に記載の草刈機。
3. 前記制動作用を検出可能な制動センサが備えられ、
   前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記制動センサによって前記制動作用が検出されると、前記手動走行モードに切換える請求項１または２に記載の草刈機。
4. 前記制動操作具の操作と連動して操作可能な停車スイッチが備えられ、
   前記制動操作具が前記設定操作量まで操作されると、前記停車スイッチが操作されるように構成され、
   前記自動走行モードの状態で、前記走行モード管理部は、前記停車スイッチが操作されることによって、前記手動走行モードに切換える請求項１または２に記載の草刈機。
5. 前記車速操作具は、前進車速を変更可能な前進速度変更領域と、後進車速を変更可能な後進速度変更領域と、前記前進速度変更領域と前記後進速度変更領域との間に位置して前記機体を停車可能な中立位置と、に亘って操作可能なように構成され、
   前記記憶部は、前記前進速度変更領域のうちの任意の位置を記憶位置として記憶し、
   前記自動走行モードの状態で、前記走行制御部は、前記車速操作具が前記中立位置と前記記憶位置との間で操作されると前記記憶位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御し、かつ、前記車速操作具が前記記憶位置よりも増速側に操作されると前記車速操作具の人為操作による前記操作位置に基づいて前記走行モータの回転速度を制御する請求項１から４の何れか一項に記載の草刈機。
6. 前記自動走行モードの状態で、前記後進速度変更領域の任意の位置に、前記機体を停止させる停止位置が設定され、
   前記走行制御部は、前記中立位置と前記停止位置との間で前記車速操作具が操作されて前記停止位置に前記車速操作具が近付くほど前記走行モータの回転速度を低速に制御する請求項５に記載の草刈機。
7. 前記走行制御部は、前記停止位置よりも前記中立位置とは反対側に前記車速操作具が操作されると前記走行モータの回転方向を前記前進速度変更領域に基づく回転方向と反対方向に逆転制御する請求項６に記載の草刈機。

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