JP5847632B2 - Riding electric work machine - Google Patents
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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。 The present invention relates to an operation unit operated by a driver, a traveling electric motor driven by power from a battery, a driving wheel rotated by the traveling motor, and an operation driven by power from the battery. An electric motor for a machine, a working device driven by the electric motor for the working device, a traveling control unit that controls the electric motor for traveling based on a command from the operating unit, and the working device based on a command from the operating unit A work device control unit that controls the electric motor; and a charge state detection unit that detects a state of charge of the battery, wherein the travel control unit is operated by the travel electric motor based on a command from the operation unit. The present invention relates to a riding electric work machine that regeneratively brakes drive wheels.
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。
Conventionally, in this type of work machine, there is a case where regenerative braking by a traveling electric motor is performed together with or in place of a mechanical brake. The regenerative current generated by the regenerative braking is charged in the battery and used for driving a traveling electric motor or the like. Thus, as what charges a battery with the regenerative current which generate | occur | produced by regenerative braking, there exist some which were described in
In the case of the
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。 In the above-described technique, it is necessary to provide a configuration for consuming regenerative current such as a heating element (resistance) as a configuration for preventing overcharging of the battery at the time of regenerative braking, which increases production cost. In particular, when a mechanical brake is not provided, a configuration for consuming regenerative current is essential. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can prevent overcharging of the battery while maintaining a braking state without separately providing a configuration for consuming regenerative current such as a heating element (resistance). It is to provide a riding electric working machine.
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モーア用電動モータ及び前記モーア用電動モータによって回転駆動されるモーアと、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モーア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、前記モーア用電動モータに供給する放電モードと、前記モーア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、前記モーアの回転ブレードが一方向と前記一方向とは反対の他方向の2方向に回転動作可能であり、前記放電モードにおいて、前記作業装置制御部が、前記モーア用電動モータに対して、当該モーア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ことにより、前記回転ブレードを回転させることなく又は前記回転ブレードが一方向に回転動作し続けることを防止して前記回転ブレードの動作範囲を小さくしつつ、前記モーア用電動モータに電力を供給する。
A riding electric work machine according to the present invention includes an operation unit operated by a driver, a traveling electric motor driven by electric power from a battery, driving wheels rotated by the traveling electric motor, and the battery. An electric motor for motor driven by the electric power of the motor, a mower rotationally driven by the electric motor for mower, a travel control unit for controlling the electric motor for travel based on a command from the operation unit, and A work device control unit that controls the electric motor for mower based on a command, and a charge state detection unit that detects a charge state of the battery, the travel control unit based on a command from the operation unit, The driving wheel is regeneratively braked by a traveling electric motor, and is generated by the regenerative braking based on the detection result of the charging state detection unit. Wherein at least part of the electric power charged in the power and the battery, a discharge mode for supplying to the electric motor for the mower, without supplying electric power to the electric motor for the mower, the power generated by the regenerative braking The charging mode for charging the battery is configured to be switchable, and the rotating blades of the mower can rotate in one direction and two directions opposite to the one direction, and in the discharge mode, the work device The controller rotates the rotating blade by alternately supplying electric power for operating the electric motor for mower in the one direction and electric power for operating in the other direction to the electric motor for mower . Without rotating or preventing the rotating blade from continuing to rotate in one direction and reducing the operating range of the rotating blade, Supplying power to the electric motor A.
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。 As in the above configuration, the work device does not continue to operate on one side by alternately supplying power for operating the electric motor for the work device in one direction and power for operating in the other direction. The operating range of the apparatus can be reduced. In particular, by reducing the supply cycle of the electric power operated in one direction and the electric power operated in the other direction, the electric power is consumed without operating the working device or making the working device operation very small. be able to.
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。
Before describing a specific configuration of a riding electric work machine as an embodiment of the present invention, an outline of charging control of regenerative current to a battery characterizing the present invention will be described based on FIG. In a riding electric work machine, the
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。
That is, when there is a margin in the remaining capacity of the
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。
An overview of a riding electric lawn mower which is an example of the riding electric work machine of the present invention is shown as a perspective view in FIG. 1, and an electric system diagram and a power system diagram are schematically shown in FIG. As can be understood from FIG. 1 and FIG. 2, the riding electric lawn mower is disposed at the rear of the
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。
In front of the driver's
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。
In this embodiment, the left
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。
The electric power (control amount) output from the left wheel
Control amount) is corrected.
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。
In this embodiment, the mower unit 13 (an example of a working device) includes three
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。
As shown in FIG. 3, the control unit 5 is connected to the wheel state detector 7, the
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。
The wheel state detector 7 includes a left rear wheel
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。
The
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。
The
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。
The
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。
In the control unit 5, the
The sensor
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。
The traveling
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。
The traveling
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。
Further, the traveling
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。
The
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。
The
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。
The
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。
A flow of travel control by the riding electric lawn mower configured as described above will be described below with reference to the flowchart of FIG.
This control routine starts when the key switch of the riding electric lawn mower is turned on. First, the rotational speeds of the left
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)。
When the
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Ye
s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)。
Next, it is checked whether the regenerative current value I does not exceed the maximum allowable current value Imax (# 09). If the regenerative current value I does not exceed the maximum allowable current value Imax (Yes in # 09)
s branch), the charging mode is set, and the electric power generated by the regenerative braking is charged to the battery 20 (# 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。
On the other hand, when the regenerative current value I exceeds the maximum allowable current value Imax (No branch of # 09), the discharge mode is set (# 11). In the discharge mode, based on a command from the charging
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。
Here, the
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。
In the discharge mode, the
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)
The series of processes of # 05 to # 11 is repeatedly executed while the operation of the
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)。 This series of routines is repeatedly executed until the key switch is turned off (No branch of # 13), and ends when the key switch is turned off (Yes branch of # 13).
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。
Next, the flow of the mower unit activation control in this electric riding lawn mower will be described below with reference to the flowchart of FIG. This mower unit activation control prevents the
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。
That is, generally, when the
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。
This mower unit activation control prevents such a situation. If the
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。
By the above control, when the
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。
When the mower switch is turned on (Yes branch of # 20), electric power is supplied from the
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。
Next, based on the obtained rotational speeds of the
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。
On the other hand, when there are rotating
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。
Thereafter, the mower information including the rotation speed of the
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。
On the other hand, when there are rotating
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。
In the above control, each
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。
In the above control, it is not always necessary to automatically perform the reversal control of the
〔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。
[Another embodiment]
(1) In the above-described embodiment, the case where power is supplied from the battery to the
(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。
(2) In the above embodiment, the braking control based on the operation of the
(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。
(3) In the above embodiment, the case where power is automatically supplied to the
(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。
(4) In the above embodiment, when the generated regenerative current exceeds Imax and is within a predetermined threshold value or less, the power of the
(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。 (5) In the above embodiment, the automatic mode in which the switching between the charging mode and the discharging mode is automatically performed and the manual mode in which the switching is not automatically performed may be configured to be switchable.
(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。
(6) In the above embodiment, the case where power is supplied to all the
(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。
(7) In the above embodiment, the case where switching between the charging mode and the discharging mode is performed based on the generated regenerative current value has been described as an example. However, even if the control is performed based on the voltage value or power amount of the regenerative current. good. In addition, it is not always necessary to change the remaining capacity of the
(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。
(8) In the above-described embodiment, the case where the direction of the current supplied to the
(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。
(9) In the above-described embodiment, the charge mode and the discharge mode may be switched depending on the remaining capacity of the
(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。
(10) In the above-described embodiment, the traveling
(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。 (11) In the above-described embodiment, the riding electric lawn mower is taken as an example of the riding electric work machine. However, the riding electric working machine to which the present invention can be applied is not limited to the riding electric lawn mower.
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。 The present invention is applicable to a riding electric working machine such as a riding electric lawn mower.
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
1
2a Left rear wheel (drive wheel)
2b Rear
13 Moor unit (working equipment)
20
22 Right wheel motor (electric motor for running)
51
130 Electric motor for working equipment
Claims (1)
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モーア用電動モータ及び前記モーア用電動モータによって回転駆動されるモーアと、
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モーア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、前記モーア用電動モータに供給する放電モードと、前記モーア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、
前記モーアの回転ブレードが一方向と前記一方向とは反対の他方向の2方向に回転動作可能であり、前記放電モードにおいて、前記作業装置制御部が、前記モーア用電動モータに対して、当該モーア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ことにより、前記回転ブレードを回転させることなく又は前記回転ブレードが一方向に回転動作し続けることを防止して前記回転ブレードの動作範囲を小さくしつつ、前記モーア用電動モータに電力を供給する乗用電動作業機。 An operation unit operated by a driver;
A traveling electric motor driven by electric power from a battery, and a drive wheel driven to rotate by the traveling electric motor;
A mower electric motor driven by electric power from the battery and a mower driven to rotate by the mower electric motor;
A travel control unit that controls the travel electric motor based on a command from the operation unit;
A work device control unit that controls the electric motor for mower based on a command from the operation unit; and a charge state detection unit that detects a charge state of the battery;
The travel control unit regeneratively brakes the drive wheels by the travel electric motor based on a command from the operation unit,
Based on the detection result of the charging state detection unit, a discharge mode for supplying at least part of the electric power generated by the regenerative braking and the electric power charged to the battery to the electric motor for mower, and the electric motor for mower without supplying power to the motor, it is configured to power generated by the regenerative braking to be switched and a charge mode for charging the battery,
The mower rotating blade is capable of rotating in one direction and two directions opposite to the one direction. In the discharge mode, the work device control unit By alternately supplying electric power for operating the electric motor for mower in the one direction and electric power for operating in the other direction, the rotating blade continues to rotate in one direction without rotating the rotating blade. A riding electric work machine that supplies electric power to the electric motor for mower while preventing this and reducing the operating range of the rotating blade .
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