JP6383960B2

JP6383960B2 - 歩行型管理機

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Publication number: JP6383960B2
Application number: JP2013246188A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　修; 佐藤　　修
Original assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Current assignee: New Delta Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: JP2015104316A

Description

本発明は、歩行型管理機に関し、とりわけ電動モータを駆動源として採用した歩行型管理機に関する。

従来、電動モータを駆動源として採用した歩行型管理機が公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。特許文献１に記載の歩行型管理機は、バッテリーと、電動モータと、ロータリ式耕耘装置と、を備える。そして、前記バッテリーは前記電動モータに電力を供給し、前記ロータリ式耕耘装置は前記電動モータによって駆動される。このような歩行型管理機は、例えば泥地でも砂地でも使用され得るが、泥地を耕耘する場合には耕耘時の負荷が高い一方、砂地を耕耘する場合には耕耘時の負荷が低いのであった。このように、前記ロータリ式耕耘装置での耕耘時の負荷は一般的に変動する。それにも関わらず、特許文献１に記載の歩行型管理機においては、耕耘時の負荷に応じて前記ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクを制御するようなことは行っておらず、従って、耕耘時の負荷の変動に伴って、前記電動モータの出力トルクが大きく変動することがあった。このことは、前記バッテリーの消費を招き、ひいては前記バッテリーの連続使用可能時間が短くなっていた。

特開２０１２−２２３１２４号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、バッテリーの消費を抑え、バッテリーの連続使用可能時間を延ばすことを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

請求項１においては、バッテリーから供給される電力で作動する電動モータの回転駆動力をロータリ式耕耘装置に伝達する歩行型管理機において、前記電動モータから前記ロータリ式耕耘装置への動力伝達経路の途中に、変速装置として連続可変トランスミッションを備え、前記ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクの測定値と前記連続可変トランスミッションの変速比とから前記電動モータの出力トルクを算出し、前記電動モータの出力トルクが所定の範囲よりも大きいか小さいかを判定し、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲よりも大きい場合は、前記連続可変トランスミッションにおける変速比を大きくして、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲に収まるようにし、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲よりも小さい場合は、前記連続可変トランスミッションにおける変速比を小さくして、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲に収まるようにし、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲となるように、前記連続可変トランスミッションの変速比を制御し、前記ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクを制御する構成としたものである。

本発明によれば、ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクが制御されることにより、電動モータの出力トルクが所定の範囲に保たれるため、バッテリーの消費が抑えられ、バッテリーの連続使用可能時間が延びる。

第一実施形態に係る歩行型管理機の全体的な構成を示す左側面図である。第一実施形態に係る歩行型管理機の構成を示すブロック図である。第一実施形態に係る歩行型管理機において実行される制御フローを示す図である。第二実施形態に係る歩行型管理機の構成を示すブロック図である。第二実施形態に係る歩行型管理機に設けられた電気回路を示す図である。第二実施形態に係る歩行型管理機において実行される制御フローを示す図である。第三実施形態に係る歩行型管理機の構成を示すブロック図である。第三実施形態に係る歩行型管理機に設けられた電気回路を示す図である。第三実施形態に係る歩行型管理機において実行される制御フローを示す図である。

次に、発明の実施の形態を説明する。

＜第一実施形態＞
まず始めに、第一実施形態に係る歩行型管理機１の全体的な構成について、図１を参照して説明する。

図１に示すように、歩行型管理機１は、車軸作業型の歩行型管理機であり、機体２の下部に、ロータリ式耕耘装置２０が備えられ、当該ロータリ式耕耘装置２０には作業軸４が回転可能に設けられる。作業軸４上には、圃場を耕耘するための複数の耕耘爪（不図示）が固定される。機体２の上面後部には、後ろ斜め上向きに延びる操向ハンドル５が備えられている。また、機体２の前部にはバッテリー１０が着脱可能に装着される。

なお、操向ハンドル５の先端側（図１では後端側）に形成されたグリップ部１２の周辺には手元スイッチ１３（図５参照）が設けられている。手元スイッチ１３を握ると、入り状態になって作業軸４を駆動させる一方、手を緩めて手元スイッチ１３から離すと、切り状態になって作業軸４を停止させるように構成されている。

手元スイッチ１３による作業軸４の駆動・停止操作は、機体２に設けられた主電源スイッチ１４（図５参照）を入り状態にしておくことによって可能になっている。主電源スイッチ１４が切り状態であれば、手元スイッチ１３を操作しても作業軸４が駆動することはない。

機体２の後部には、動力源としての電動モータ１７が搭載されている。バッテリー１０と電動モータ１７とは配線により繋がれている。そして、図２に示すように、バッテリー１０から電動モータ１７に電力を供給し、当該電動モータ１７の回転駆動力を変速装置１８を経由して適宜変速した上で作業軸４に伝達するようになっている。つまり、作業軸４が回転駆動し、当該作業軸４と共に耕耘爪群が回転することにより、圃場が耕される。

図２に示す変速装置１８は、具体的には、連続可変トランスミッション（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：ＣＶＴ）により構成することができ、あるいは遊星歯車機構で構成することができる。ただし、変速装置の構成はこれに限定されるものではなく、他の公知の変速機構を適用してもよい。

なお、後述するように、電動モータ１７及び変速装置１８は、制御装置１９によって制御される。具体的には、制御装置１９は、電動モータ１７への電力供給を制御することができ、また、変速装置１８における変速比を制御することができる。なお、本実施形態においては、変速比を大きくすればするほど作業軸４に伝達されるトルクを大きくすることができ、一方、変速比を小さくすればするほど作業軸４に伝達されるトルクを小さくすることができるものとする。

さらに、図２に示すように、制御装置１９には荷重計１５が電気的に接続される。本実施形態の荷重計１５は、変速装置１８の出力軸に取り付けられている。荷重計１５の測定値から、作業軸４に伝達されるトルクを知ることができる。また、荷重計１５の測定値と変速装置１８の変速比とから、電動モータ１７の出力トルクを算出することができる。

なお、荷重計１５は、作業軸４に伝達されるトルクと、電動モータ１７の出力トルクと、を測定・算出するために設けられているものであり、この目的を達成し得るのであれば、荷重計１５に代えて他のセンサー等を具備する構成としてもよい。すなわち、例えば、荷重計１５に代えて、電動モータ１７の電流センサーや、バッテリー１０の電圧の低下センサーや、電動モータ１７の回転数センサー等を、具備するものとすることができる。

次に、第一実施形態に係る歩行型管理機１において制御装置１９により実行される制御フロー１００について、図３を参照して説明する。制御フロー１００は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５により構成される。

なお、制御フロー１００は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tがＭ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_bの範囲となるように制御するためのフローである。Ｍ_a及びＭ_bは、バッテリー１０の消費が少ない出力トルクＭ_tの限界値として、言い換えれば電動モータ１７の効率がよい出力トルクＭt の上限値及び下限値として、あらかじめ実験等により定められる。

始めに、ステップＳ１０１において、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが測定される。具体的には、制御装置１９は、荷重計１５の測定値と変速装置１８の変速比とから、電動モータ１７の出力トルクＭt を算出する。

次に、ステップＳ１０２において、制御装置１９は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲内（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）にあるか否かを判定する。電動モータ１７の出力トルクが所定の範囲である場合（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）、制御装置１９は、作業軸４に伝達されるトルクを特段制御する必要がないと判断し、ＳＴＡＲＴに戻って再度ステップＳ１０１の処理を行う。一方、電動モータ１７の出力トルクが所定の範囲外である場合（Ｍ_t＜Ｍ_a、又はＭ_t＞Ｍ_b）、制御装置１９は、作業軸４に伝達されるトルクを制御する必要があると判断し、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、制御装置１９は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲よりも大きいか否かを判定する。電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲よりも大きい場合（Ｍ_t＞Ｍ_b）、続いてステップＳ１０４に移行する。一方、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲よりも小さい場合（Ｍ_t＜Ｍ_a）、続いてステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０４において、制御装置１９は、変速装置１８における変速比を適宜大きくして、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）に収まるようにする。つまり、変速装置１８における変速比を適宜大きくすることにより、作業軸４に伝達されるトルクを適宜大きくし、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）に収まるようにする。

ステップＳ１０５において、制御装置１９は、変速装置１８における変速比を適宜小さくして、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）に収まるようにする。つまり、変速装置１８における変速比を適宜小さくすることにより、作業軸４に伝達されるトルクを適宜小さくし、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲（Ｍ_a≦Ｍ_t≦Ｍ_b）に収まるようにする。

このように、制御装置１９は、制御フロー１００を実行することにより、電動モータ１７の出力トルクＭ_tを所定の範囲に保っている。こうすることにより、バッテリー１０の無駄な消費が抑えられ、バッテリー１０の使用時間が延びるのである。

＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態に係る歩行型管理機３０について、図４から図６を参照して説明する。

第二実施形態に係る歩行型管理機３０は、（ｉ）変速装置１８を備えない点、及び（ｉｉ）電動モータ１７を二つ備える点において、第一実施形態に係る歩行型管理機１とは相違する。以下では、第二実施形態に係る歩行型管理機３０の構成のうち、第一実施形態に係る歩行型管理機１の構成と同様の部分については同一の符号を付すことにより説明を省略し、異なる点についてのみ詳細に説明する。

機体２の後部には、動力源としての二つの電動モータ１７が配置されている。そして、作業軸４での耕耘時の負荷が低い場合には、バッテリー１０から一つの電動モータ１７（後述する一方の電動モータ１７）に電力を供給し、当該電動モータ１７の回転駆動力を作業軸４に伝達するようになっている。一方、作業軸４での耕耘時の負荷が高い場合には、バッテリー１０から二つの電動モータ１７に電力を供給し、当該二つの電動モータ１７の回転駆動力を作業軸４に伝達するようになっている。一方の電動モータ１７（以下、「一方の電動モータ１７」と称する。）は、ワンウェイクラッチ等の継ぎ手を介さずに、作業軸４を直接駆動するように配置されており、他方の電動モータ１７（以下、「他方の電動モータ１７」と称する。）は、ワンウェイクラッチ３１を介して、作業軸４を間接駆動するように配置されている。ワンウェイクラッチ３１を備えることにより、一方の電動モータ１７のみが作動する場合において他方の電動モータ１７が連れ回りすることが防止されるのである。なお、ワンウェイクラッチ３１の代わりに、ドグクラッチを用いる構成としてもよい。

なお、一方の電動モータ１７及び他方の電動モータ１７は、制御装置３９に電気的に接続される。制御装置３９は、一方の電動モータ１７及び他方の電動モータ１７への電力供給を制御することができる。

さらに、図４に示すように、バッテリー１０と一方の電動モータ１７とを繋ぐ配線の中途部には、電流センサー３２が設けられる。電流センサー３２は、制御装置３９に電気的に接続される。電流センサー３２の検出結果から、電動モータ１７の出力トルクを算出することができ、また、作業軸４に伝達されるトルクを算出することができる。なお、電流センサー３２は、電動モータ１７の出力トルクと、作業軸４に伝達されるトルクと、を算出するために設けられているものであり、この目的を達成し得るものであれば、電流センサー３２に代えて他のセンサーや荷重計等を具備する構成としてもよい。すなわち、例えば、電流センサー３２に代えて、作業軸４の荷重計や、バッテリー１０の電圧の低下センサーや、電動モータ１７の回転数センサー等を、具備するものとすることができる。

次に、図５を参照して、歩行型管理機３０に設けられた電気回路４０の構造とその動作態様とについて説明する。

電気回路４０は、バッテリー１０と、電動モータ１７とを接続して成るものである。バッテリー１０の出力端子＋には、モーメンタリ形の主電源スイッチ１４と電動モータ１７とが分岐して接続される。バッテリー１０の入力端子−は接地される。主電源スイッチ１４には、スイッチリレー４２における常開形の第一スイッチ部４３が並列に接続される。主電源スイッチ１４及び第一スイッチ部４３の出力側には、スイッチリレー４２のコイル部４５が直列に接続される。コイル部４５の出力側は接地される。

バッテリー１０の出力端子＋から二つの電動モータ１７に向かう経路中には、スイッチリレー４２における常開形の第二スイッチ部４４と手元スイッチ１３とが直列に設けられる。二つの電動モータ１７は分岐して並列に設けられる。電動モータ１７の出力側はそれぞれ接地される。この分岐している回路のうちの他方の電動モータ１７が配置されている方の回路には、常開形のスイッチ４６が他方の電動モータ１７と直列に設けられる。スイッチ４６は制御装置３９に電気的に接続される。

主電源スイッチ１４を押し操作すると、当該主電源スイッチ１４を介してスイッチリレー４２のコイル部４５にバッテリー１０から電力が供給され、コイル部４５が励磁される。そうすると、第一スイッチ部４３及び第二スイッチ部４４が閉じ状態となる。第一スイッチ部４３が閉じ状態になることによって、主電源スイッチ１４の押し操作を止めたとしても、バッテリー１０からの通電は維持される。すなわち、電気回路３０は自己保持されることになる。そして、操向ハンドル５の手元スイッチ１３を握って入り操作をすることにより、バッテリー１０から一方の電動モータ１７に電力が供給され、一つの電動モータ１７により作業軸２２が回転駆動されることになる。また、制御装置３９による制御によってスイッチ４６が閉じ状態とされている場合には、バッテリー１０から一方及び他方の電動モータ１７に電力が供給され、二つの電動モータ１７により作業軸２２が回転駆動されることになる。

この状態で手元スイッチ１３から手を離して切り操作をした場合は、バッテリー１０から電動モータ１７への電力供給が遮断され、電動モータ１７が駆動停止する。その結果、作業軸２２及び耕耘爪２１群の回転駆動が停止することになる。

次に、第二実施形態に係る歩行型管理機３０において制御装置３９により実行される制御フロー２００について、図６を参照して説明する。制御フロー２００は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６により構成される。

なお、制御フロー２００は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tがＭ_t＜Ｒ₁の範囲となるように制御するためのフローである。Ｒ₁は、バッテリー１０の無駄な消費が少ない出力トルクＭ_tの限界値として、言い換えれば電動モータ１７の効率が所定の範囲内に収まる出力トルクＭ_tの上限値として、あらかじめ実験等により定められる。また、作業軸４での負荷が０の時、一方の電動モータ１７の出力トルクＭ_tはＲ₀であるものとする（Ｒ₀＜Ｒ₁）。

始めに、ステップＳ２０１において、一方の電動モータ１７の出力トルクＭ_tが測定される。具体的には、制御装置３９は、電流センサー３２の検出結果から、一方の電動モータ１７の出力トルクＭ_tを算出する。なお、二つの電動モータ１７は同一のものであるため、一方の電動モータ１７の出力トルクＭ_tが所定の範囲にあることを確認することにより、他方の電動モータ１７の出力トルクＭ_tも所定の範囲にあることが確認できる。

次に、ステップＳ２０２において、制御装置３９は、二つ（一方及び他方）の電動モータ１７が駆動しているか否かを判定する。具体的には、スイッチ４６が閉じ状態となっている場合は二つの電動モータ１７が駆動していると判断し、続いてステップＳ２０３に移行する。一方、スイッチ４６が開き状態となっている場合は一つの電動モータ１７しか駆動していないと判断し、続いてステップＳ２０４に移行する。

ステップＳ２０３において、制御装置３９は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが（Ｒ₁−Ｒ₀）／２よりも小さいか否かを判定する。ここで、（Ｒ₁−Ｒ₀）／２は、二つの電動モータ１７の出力トルクの合計が、一つの電動モータ１７の上限値Ｒ₁以下になる時点の出力トルクＭ_tの値である。

電動モータ１７の出力トルクＭ_tが（Ｒ₁−Ｒ₀）／２と同じかそれよりも大きい場合、一つではなく二つの電動モータ１７でロータリ耕耘装置４を作動させた方が、各電動モータ１７の効率が高くなり、バッテリー１０の消費が抑えられると判断し、二つの電動モータ１７を駆動させたままの状態で、すなわちスイッチ４６を閉じ状態とした状態で、一連の処理を終了し、ＳＴＡＲＴに戻る。一方、電動モータ１７の出力トルクＭ_tが（Ｒ₁−Ｒ₂）／２よりも小さい場合、二つではなく一つの電動モータ１７でロータリ耕耘装置４を作動させた方がバッテリー１０の消費が抑えられると判断し、続いてステップＳ２０５に移行する。そしてステップＳ２０５において、制御装置３９は、他方の電動モータ１７への電力の供給を停止する。具体的には、スイッチ４６を開き状態とする。

ステップＳ２０４において、制御装置３９は、電動モータ１７の出力トルクＭ_tがＲ₁以上か否かを判定する。電動モータ１７の出力トルクがＲ₁以上の場合、一つではなく二つの電動モータ１７でロータリ耕耘装置４を作動させた方が、各電動モータ１７の効率が高くなり、バッテリー１０の消費が抑えられると判断し、続いてステップＳ２０６に移行する。そしてステップＳ２０６において、制御装置３９は、他方の電動モータ１７に電力を供給できる状態とする。具体的には、スイッチ４６を閉じ状態とする。一方、電動モータ１７の出力トルクＭ_tがＲ₁よりも小さい場合、二つではなく一つの電動モータ１７でロータリ耕耘装置４を作動させた方がバッテリー１０の消費が抑えられると判断し、一方の電動モータ１７のみを駆動させた状態で、すなわちスイッチ４６を開き状態とした状態で、一連の処理を終了し、ＳＴＡＲＴに戻る。

＜第三実施形態＞
次に、第三実施形態に係る歩行型管理機５０について、図７から図９を参照して説明する。

第三実施形態に係る歩行型管理機５０は、出力（容量）が異なる複数の電動モータ５１・５２を備える点において、第二実施形態に係る歩行型管理機３０とは相違する。電動モータ５２は、出力トルクＭ_tが０≦Ｍ_t≦Ｍ₃の範囲で高効率で（すなわち、バッテリー１０を無駄に消費することなく）駆動させることができる、いわゆる低負荷用のモータ（以下、「低負荷用モータ５２」と称する。）である。一方、電動モータ５１は、出力トルクＭ_tがＭ₃＜Ｍ_t≦Ｍ₄の範囲で高効率で（すなわち、バッテリー１０を無駄に消費することなく）駆動させることができる、いわゆる高負荷用モータ（以下、「高負荷用モータ５１」と称する。）である。なお、Ｍ₃、Ｍ₄は、あらかじめ実験等により定められる。

以下では、第三実施形態に係る歩行型管理機５０の構成のうち、第一実施形態に係る歩行型管理機１又は第二実施形態に係る歩行型管理機３０の構成と同様の部分については同一の符号を付すことにより説明を省略し、異なる点についてのみ詳細に説明する。

機体２の後部には、動力源としての高負荷用モータ５１及び低負荷用モータ５２が配置されている。この場合、バッテリー１０と、高負荷用モータ５１又は低負荷用モータ５と、は配線により接続される。そして、作業軸４での耕耘時の負荷が低い場合には、バッテリー１０から低負荷用モータ５２に電力を供給し、当該低負荷用モータ５２の回転駆動力を作業軸４に伝達するようになっている。一方、作業軸４での耕耘時の負荷が高い場合には、バッテリー１０から高負荷用モータ５１に電力を供給し、当該高負荷用モータ５１の回転駆動力を作業軸４に伝達するようになっている。低負荷用モータ５２は、ワンウェイクラッチ５６を介して、作業軸４を間接駆動するように配置されている。高負荷用モータ５１も、ワンウェイクラッチ５５を介して、作業軸４を間接駆動するように配置されている。ワンウェイクラッチ５５・５６が備えられているのは、モータの連れ回りを防止するためである。なお、ワンウェイクラッチ５５・５６の代わりに、ドグクラッチを用いる構成としてもよい。

また、図７に示すように、高負荷用モータ５１には、当該高負荷用モータ５１の焼損を防止するための過電流遮断器５８が設けられている。当該過電流遮断器５８は、制御装置５９に電気的に接続されている。

なお、高負荷用モータ５１及び低負荷用モータ５２はそれぞれ、制御装置５９に電気的に接続される。制御装置５９は、高負荷用モータ５１及び低負荷用モータ５２への電力供給を制御することができる。

さらに、図７に示すように、バッテリー１０と高負荷用モータ５１とを繋ぐ配線の中途部には、電流センサー５３が設けられる。また、バッテリー１０と低負荷用モータ５２とを繋ぐ配線の中途部には、電流センサー５４が設けられる。電流センサー５３・５４は、制御装置５９に電気的に接続される。電流センサー５３又は電流センサー５４の検出結果から、高負荷用モータ５１又は低負荷用モータ５２の出力トルクを算出することができ、また、作業軸４に伝達されるトルクを算出することができる。

なお、電流センサー５３・５４は、高負荷用モータ５１又は低負荷用モータ５２の出力トルクと、作業軸４に伝達されるトルクと、を算出するために設けられているものであり、この目的を達成し得るものであれば、電流センサー５３・５４に代えて、他のセンサー等を具備する構成としてもよい。すなわち、例えば、電流センサー５３・５４に代えて、高負荷用モータ５１の回転数センサーと、低負荷用モータ５２の回転数センサーと、を具備するものとすることができる。

次に、図８を参照して、歩行型管理機５０に設けられた電気回路６０の構造について説明する。

手元スイッチ１３の下流には双投式のスイッチ６１が配置され、当該スイッチ６１の下流には高負荷用モータ５１と低負荷用モータ５２が分岐して配置され、スイッチ６１を制御装置５９による制御により切り替えることにより、（ｉ）第二スイッチ部４４、手元スイッチ１３、及び高負荷用モータ５１が直列に配置された状態、又は、（ｉｉ）第二スイッチ部４４、手元スイッチ１３、及び低負荷用モータ５２が直列に配置された状態、のいずれかの状態とすることができる。

次に、第三実施形態に係る歩行型管理機５０において制御装置５９により実行される制御フロー３００について、図９を参照して説明する。制御フロー３００は、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０８から構成される。

なお、制御フロー３００は、耕耘時の負荷が高い場合には高負荷用モータ５１により作業軸４を作動させるとともに高負荷用モータ５１の出力トルクＭ_tがＭ₃＜Ｍ_t≦Ｍ₄の範囲となるように制御し、又、耕耘時の負荷が低い場合には低負荷用モータ５２により作業軸４の作業軸４を作動させるとともに低負荷用モータ５２の出力トルクＭ_tが０≦Ｍ_t≦Ｍ₃の範囲となるように制御するためのフローである。

始めに、ステップＳ３０１において、高負荷用モータ５１又は低負荷用モータ５２（作動されている方の電動モータ）の出力トルクＭ_tが測定される。具体的には、制御装置５９は、電流センサー５３又は電流センサー５４の検出結果から、高負荷用モータ５１又は低負荷用モータ５２の出力トルクＭ_tを算出する。

次に、ステップＳ３０２において、制御装置５９は、高負荷用モータ５１が作動しているか否かを判定する。具体的には、電流センサー５３により高負荷用モータ５１に電力が供給されていることが確認された場合、作動しているのは高負荷用モータ５１の方であると判断し、続いてステップＳ３０３に移行する。一方、電流センサー５４により低負荷用モータ５２に電力が供給されていることが確認された場合、作動しているのは低負荷用モータ５２の方であると判断し、続いてステップＳ３０４に移行する。

ステップＳ３０３において、制御装置５９は、高負荷用モータ５１の出力トルクＭ_tがＭ₃以下であるか否かを判定する。そして、Ｍ_t≦Ｍ₃の場合、高負荷用モータ５１よりも低負荷用モータ５２を作動させた方がバッテリー１０の無駄な消費を抑えられると判断し、これに続くステップＳ３０５において、スイッチ６１を切り替えることにより、作動させるモータを低負荷用モータ５２に切り替える。一方、Ｍ_t＞Ｍ₃の場合、続いてステップＳ３０６に移行する。

ステップＳ３０６において、制御装置５９は、高負荷用モータ５１の出力トルクＭ_tがＭ₄よりも大きいか否かを判定する。そして、Ｍ_t＞Ｍ₄の場合、バッテリー１０の無駄な消費を抑えると共に高負荷用モータ５１の焼損を防止するべく、ステップＳ３０７において過電流遮断器５８を作動させる。一方、Ｍ_t≦Ｍ₄の場合、作動させるモータを低負荷用モータ５２に切り替えるよりも、高負荷用モータ５１を作動し続ける方が、電動モータの効率がよく、バッテリー１０の無駄な消費を抑えられると判断し、一連の処理を終了し、ＳＴＡＲＴに戻る。

ステップＳ３０４において、制御装置５９は、低負荷用モータ５２の出力トルクＭ_tがＭ₃よりも大きいか否かを判定する。そして、Ｍ_t＞Ｍ₃の場合、低負荷用モータ５２よりも高負荷用モータ５１を作動させた方がバッテリー１０の無駄な消費を抑えられると判断し、これに続くステップＳ３０８において、スイッチ６１を切り替えることにより、作動させるモータを高負荷用モータ５１に切り替える。一方、Ｍ_t≦Ｍ₃の場合、作動させるモータを高負荷用モータ５１に切り替えるよりも、低負荷用モータ５２を作動し続ける方がバッテリー１０の無駄な消費を抑えられると判断し、一連の処理を終了し、ＳＴＡＲＴに戻る。

このように、制御装置５９は、制御フロー３００を実行することにより、耕耘時の負荷に応じて出力（容量）の異なる複数の電動モータを使い分けると共に、当該電動モータの出力トルクＭ_tを所定の範囲に保っている。こうすることにより、バッテリー１０の無駄な消費が抑えられ、バッテリー１０の使用時間が延びるのである。

なお、本実施形態においては、異なる出力の電動モータとして、高負荷用モータ５１と低負荷用モータ５２との二つが設けられるものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、三つ以上の異なる出力の電動モータを耕耘時の負荷に応じて使い分ける構成としてもよい。

１歩行型管理機
４作業軸
１０バッテリー
１５荷重計
１７電動モータ
１８変速装置
５１高負荷用モータ
５２低負荷用モータ
Ｍ_t 電動モータの出力トルク

Claims

バッテリーから供給される電力で作動する電動モータの回転駆動力をロータリ式耕耘装置に伝達する歩行型管理機において、
前記電動モータから前記ロータリ式耕耘装置への動力伝達経路の途中に、変速装置として連続可変トランスミッションを備え、
前記ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクの測定値と前記連続可変トランスミッションの変速比とから前記電動モータの出力トルクを算出し、
前記電動モータの出力トルクが所定の範囲よりも大きいか小さいかを判定し、
前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲よりも大きい場合は、前記連続可変トランスミッションにおける変速比を大きくして、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲に収まるようにし、
前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲よりも小さい場合は、前記連続可変トランスミッションにおける変速比を小さくして、前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲に収まるようにし、
前記電動モータの出力トルクが前記所定の範囲となるように、前記連続可変トランスミッションの変速比を制御し、前記ロータリ式耕耘装置の作業軸に伝達されるトルクを制御する構成とした
ことを特徴とする歩行型管理機。