JP6815276B2

JP6815276B2 - 草刈機

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Publication number: JP6815276B2
Application number: JP2017102819A
Authority: JP
Inventors: 和晃松田; 上村　勝彦; 勝彦上村; 寛和伊東; 寧大萬治
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2037-05-24
Also published as: EP3406127A1; US20180338417A1; US10477759B2; JP2018196354A; EP3406127B1

Description

本発明は、可変速駆動機構によって駆動される駆動輪ユニットと、刈刃駆動機構によって回転駆動される刈刃を有するモーアユニットとを備えた草刈機に関する。

特許文献１による芝刈機は、回転動力によって駆動される複数の刈刃と、この刈刃に伝達される回転動力の回転数を調整することが可能な動力装置と、刈刃の対地速度を検出する刈刃速度検出手段と、刈刃の対地速度の増減に応じて、刈刃に伝達される回転動力の回転数（刈刃回転速度）を増減させる省エネ制御を行う制御装置とを備えている。その際、刈刃の対地速度は、地面に対する走行機体の速度及び角速度に基づいて算出される。このように構成された芝刈機では、複数の刈刃の対地速度の増減に応じて刈刃に伝達される回転動力の回転数を増減させることで、過剰な回転動力が刈刃に伝達されるのを防止し、省エネ性を向上させている。

特開２０１５−１３６３０５号公報

特許文献１による芝刈機では、地面に対する刈刃の対地速度の増減に応じて、刈刃の回転数を増減させることにより、省エネ制御を実現している。しかしながら、草刈機による草刈作業要求には、省エネ性を犠牲にしても刈取り性能を最大にすることを重視する作業要求、高い省エネ性を得るとともに低騒音も実現するエコロジーを重視する作業要求、省エネ性と刈取り性能とのバランスを重要視する作業要求が含まれている。このような複数の作業要求のうちのいずれの作業要求においても、その作業要求を適切に満たすためには、草刈機に対する習熟した運転技術が必要となる。
このような実情から、習熟した運転技術を必要とせずに、指示された作業要求を満たす草刈作業の実施が可能な草刈機が要望されている。

本発明による草刈機は、可変速駆動機構によって駆動される駆動輪ユニットと、刈刃駆動機構によって回転駆動される刈刃を有するモーアユニットと、車速ゼロ位置から最高車速位置までの間を変位操作される人為車速操作具と、前記人為車速操作具の操作位置を検出する操作検出部と、前記操作位置に基づいて、最高車速を含む車速指示値を生成する車速指示値算出部と、複数の制御モードから使用される制御モードを選択するモード選択部と、前記制御モード毎に用意された、最高車速値と刈刃回転速度値とを含む制御パラメータを規定する制御テーブルと、前記車速指示値と前記制御テーブルとに基づいて車速制御目標値を算出する車速制御目標値算出部と、前記車速制御目標値に基づいて前記可変速駆動機構を制御する走行制御部と、前記制御テーブルに基づいて前記刈刃の回転速度制御目標値を算出する刈刃制御目標値算出部と、前記回転速度制御目標値に基づいて前記刈刃駆動機構を制御する刈刃制御部と、前記刈刃の回転速度である刈刃回転速度に基づいて、前記制御テーブルにおける前記最高車速値を変更する最高車速値変更部と、を備える。

この草刈機には、選択可能な複数の制御モードが用意されており、各制御モードには、最高車速値と刈刃回転速度値とを含む制御パラメータが規定されている。これから行う草刈作業の作業要求に適する制御モードが選択されると、当該作業要求を満たすような、最高車速値や刈刃回転速度値などの制御パラメータが制御テーブルに設定される。例えば、選択された制御モードがエコを重要視する制御モードなら、高い省エネ性だけでなく低騒音も実現するような所定の制御パラメータ値が、最高車速値や刈刃回転速度値などに対して設定される。最高車速値がそのような所定の制御パラメータ値に設定されると、人為車速操作具に対する操作を通じて実現できる車速もこの制御パラメータ値によって限定される車速範囲となる。これにより、これから行う草刈作業に使用される車速範囲は、選択された制御モード（例えば、エコロジー重視のモード）に適したものとなる。同様に、刈刃回転速度値も、選択された制御モード（例えば、エコロジー重視のモード）に適したものとなる。このように、異なる複数の作業要求がある草刈作業であっても、与えられた作業要求に適合する制御モードを選択することで、習熟した運転技術を必要とせずに、当該作業要求に適合する草刈作業を行うことができる。

また、草刈機では、刈刃を回転させながら機体を走行させることで草刈作業が行われる。したがって、車速が速いほど、かつ、単位面積当たりの植草の量が多いほど、単位時間当たりの草刈量は増加するので、刈刃の回転負荷が増加する。この回転負荷の増加は、刈刃回転速度の低下を導く。刈刃回転速度の低下は、草刈品質に悪影響を与える。また、草刈機では、草刈作業中に頻繁に車速を変更するようなことは少なく、最高速で車速を一定にして走行することが一般的である。したがって、刈刃回転速度の低下が生じるような場合には、最高速を抑えることで、作業時の車速を低下させ、それにより、刈刃の回転負荷を低減させる。これにより、刈刃回転速度の低下が回避される。

刈刃回転速度に基づいて最高車速値が変更される場合、わずかな刈刃回転速度の変化で最高車速値が変更されると、機体の走行が不安定となって、刈草作業に支障が生じる。逆に、刈刃回転速度が基準値より大きく低下していく状況では、それに合わせて最高車速値を適切に低下させる必要がある。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記刈刃回転速度が速くなるほど、前記最高車速値が増加する低刈刃回転速度領域と、前記刈刃回転速度が速くなっても、前記最高車速値が一定である高刈刃回転速度領域が設定されている。

本発明の好適な実施形態の１つでは、前記制御モードには、高い刈草能力を得るためのフルパワーモードと、省エネと低騒音のためのエコモード（エコロジカルモード）とが含まれており、前記フルパワーモードでは、前記エコモードに比べて、前記高刈刃回転速度領域での前記最高車速値が高く設定されている。この構成によれば、フルパワーモードにおいて、最高速が高いレベルに設定されるので、刈草能力がフルに発揮される。また、エコモードでは、フルパワーモードに比べて、最高速が低いレベルに設定されるので、人為車速操作具を最高速に操作して作業しても、省エネと低騒音が実現される。

草刈作業対象となっている草の密度や草の太さによっても、刈刃の回転負荷が変動する。刈刃の回転負荷が少ない場合、低い刈刃回転速度でも十分に草刈りが可能であり、省エネ効果も高まる。特に、刈刃がバッテリを電源とする電動モータから回転動力を得ている場合には、低い刈刃回転速度によってバッテリの消費量を減らすことができ、有益である。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記刈刃制御目標値算出部は、前記刈刃の回転負荷に依存して、前記回転速度制御目標値を算出する。

本発明による草刈機は、複数の制御モードを用意し、各制御モードの特徴に適した、最高車速の制限と刈刃回転速度との組み合わせを、当該制御モードと割り当ている。したがって、車速や刈刃回転速度の制御が簡単でかつ迅速に行われることが重要である。また、草刈機の構成は、そのような制御により、省エネや低騒音が明確に実現されるようなものであることが望ましい。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記可変速駆動機構及び前記刈刃駆動機構は、バッテリを駆動源とする電動モータが用いられている。このような電動式の草刈機に、バッテリ消費が少なく、低騒音で長期に作業できる制御モードや、短期の使用時間であっても、最大限のパワーを利用した作業ができる制御モードを用意することとで、運転者の習熟度に依存することなしに、適切な草刈作業が可能となる。

草刈機の実施形態の１つである電動式のゼロターンモーアの側面図である。ゼロターンモーアの電気系統及び動力系統を示す系統図である。る。ゼロターンモーアの制御系の機能ブロック図である。選択された制御モードでの、車速制御目標値及び回転速度制御目標値を算出するデータの流れを示す模式図である。制御モードによって異なる、刈刃回転速度と最高車速との関係を示すグラフである。制御モードによって異なる、モータ負荷と刈刃回転速度との関係を示すグラフである。リーフブロアユニットを装備したゼロターンモーアの斜視図である。

次に、図面を用いて、本発明による草刈機の具体的な実施形態の１つを説明する。この実施形態では、草刈機は、それぞれ独立して駆動される左後車輪２ａと右後車輪２ｂとからなる駆動輪ユニット２を備え、機体１０にモーアユニット３を装備しているゼロターンモーアである。図１は、ゼロターンモーアの側面図である。図２は、ゼロターンモーアの電気系統及び動力系統を模式的に示している。

ゼロターンモーアは、遊転自在なキャスタ型の左前車輪１ａと右前車輪１ｂとからなる前車輪ユニット１と駆動輪ユニット２とによって支持される機体１０を備えている。機体１０の後部にはバッテリ２０が配置され、バッテリ２０の前方に運転座席１１配置されている。運転座席１１の後方から転倒保護フレーム１２が立設されている。モーアユニット３は、前車輪ユニット１と駆動輪ユニット２との間で機体１０の下方空間に昇降リンク機構１３を介して昇降可能に機体１０から吊り下げられている。

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周りに揺動する左操縦レバー１５ａと右操縦レバー１５ｂとからなる人為車速操作具１５が設けられている。この人為車速操作具１５は、車速ゼロ位置から揺動端である最高車速位置までの間を変位操作される。さらに、運転座席１１付近に、モーアユニット３への動力伝達をＯＮ／ＯＦＦするＰＴＯレバー１６と、後述する制御モードを選択するモード選択部７０が設けられている。

図２に示すように、左後車輪２ａと右後車輪２ｂとに回転力を供給する走行モータユニットを構成する、電動モータである左モータ２１と右モータ２２が備えられている。左モータ２１と右モータ２２はそれぞれ独立的にインバータ駆動モジュール４を介して供給される電力量によってその回転速度を変化させる。したがって、左後車輪２ａと右後車輪２ｂとの回転速度を別々に調節することができ、この左右後車輪速度差によって機体１０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と左後車輪２ａとの間及び右モータ２２と右後車輪２ｂとの間の動力伝達を行うために、それぞれ走行用の駆動機構２３が設けられている。左モータ２１と右モータ２２とがインホイールモータである場合、駆動機構２３を省略することも可能である。したがって、この実施形態では、駆動輪ユニット２を駆動する可変速駆動機構は、左モータ２１と右モータ２２と駆動機構２３とから構成されている。

モーアユニット３は、図２に示すように、３枚刈刃のサイドディスチャージタイプであり、モーアデッキ３ａと、３枚の回転式の刈刃３０を備えている。もちろん、２枚刈刃タイプや1枚刈刃タイプなどの採用も可能である。刈刃３０を回転駆動させる刈刃駆動機構３１は、刈刃モータ３２と刈刃モータ３２の動力を刈刃３０に伝達する刈刃動力伝達機構３３とからなる。この実施形態では、刈刃３０を回転駆動する刈刃駆動機構は、刈刃モータ３２と刈刃動力伝達機構３３とから構成されている。

刈刃３０を回転させながら機体１０を走行させることで刈刃３０によって切断処理された刈草は、刈刃３０の起風羽根によって発生する風とバッフルプレートとによってモーアデッキ３ａの内部を排出口の位置する横一端側に搬送されて、横一端側に設けられた排出口からモーアデッキ３ａの横外側に放出される。

図２に示すように、走行のための左モータ２１と右モータ２２とへの給電、及び草刈りのための刈刃モータ３２への給電は、インバータ駆動モジュール４によって行われる。インバータ駆動モジュール４は、バッテリ２０と接続している。なお、刈刃モータ３２への給電もインバータ駆動モジュール４によって行われる。

インバータ駆動モジュール４は、入力信号処理ユニット５からの制御目標信号に基づいて、左モータ２１と右モータ２２とに駆動電流を出力する。制御目標信号を生成するために、インバータ駆動モジュール４には、左操縦レバー１５ａの揺動角（操作位置）を検出する左操作量検出センサ（操作量検出部の一例）８０ａからの操作検出信号（左操縦レバー１５ａの操作位置を示す信号）、及び、右操縦レバー１５ｂの揺動角（操作位置）を検出する右操作量検出センサ（操作量検出部の一例）８０ｂからの操作検出信号（右操縦レバー１５ｂの操作位置を示す信号）が入力する。左操縦レバー１５ａが、揺動中立位置（ニュートラル）から最高速度位置である揺動終端まで操作されると、左後車輪２ａの最高車速が生じ、右操縦レバー１５ｂが、揺動中立位置（ニュートラル）最高速度位置である揺動終端まで操作されると、右後車輪２ｂの最高車速が生じる。左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂの揺動始端位置が、車速ゼロ位置である。なお、左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂが揺動中立位置から一方側に揺動することで前進回転となり、揺動中立位置から他方側に揺動することで後進回転となる。

この実施形態では、ゼロターンモーアの制御系の機能制御モードとして、エコモード、標準モード、フルパワーモードが用意されている。エコモードは、消費電力を抑え、長時間作業と低騒音とを意図とする省エネモードである。標準モードは、刈草能力と消費電力の良好なバランスを意図とするモードである。フルパワーモードは、出力をほとんど制限しないで最大限の刈草能力の発揮を意図とするモードである。モード選択部７０は、運転者がこれからの草刈り作業に適した制御モードを、上述した制御モードから選択するために用いられる。

図３は、ゼロターンモーアの制御系の機能ブロック図である。図４は、選択された制御モードでの、車速制御目標値及び回転速度制御目標値を算出するデータの流れを示す模式図である。この制御系は、主に、入力信号処理ユニット５とインバータ駆動モジュール４とからなる。入力信号処理ユニット５は、センサやスイッチなどからの検出信号を処理し、所定の信号フォーマットに変換し、インバータ駆動モジュール４に与える。

入力信号処理ユニット５には、人為車速操作具１５に対する操作を検出して、その操作位置を出力する操作検出部８０が接続されている。具体的には、入力信号処理ユニット５には、左操縦レバー１５ａの操作位置を検出して、操作検出信号を出力する操作量検出センサ８０ａ、及び、右操縦レバー１５ｂの操作位置を検出して、操作検出信号を出力する操作量検出センサ８０ｂと接続されている（図２参照）。さらに、入力信号処理ユニット５には、選択された制御モードを示すモード選択信号を出力するモード選択部７０、ＰＴＯレバー１６の操作によりＯＮ信号またはＯＦＦ信号を出力する刈刃ＳＷ７３、刈刃３０の回転速度を検出して出力する刈刃速度検出部７４が接続されている。その他に、入力信号処理ユニット５に接続されるセンサ群には、速度検出部７１やバッテリ残量検出部７２が含まれている（図２参照）。速度検出部７１は、車速を検出するセンサであり、左モータ２１及び右モータ２２のモータ回転速度、駆動機構２３の回転速度、駆動輪ユニット２の回転速度のいずれかを検出して、車速値を出力する（図２参照）。バッテリ残量検出部７２は、バッテリ２０の残り充電量であるバッテリ残量値、またはバッテリ容量を検出する。

入力信号処理ユニット５は、モード設定部５１、制御テーブル５２、車速指示値算出部５３、車速制御目標値算出部５４、刈刃制御目標値算出部５５、刈刃負荷算出部５６、最高車速値変更部５７を備えている。

モード選択部７０が操作されて特定の制御モードが選択されると、選択された制御モードを示す信号がモード設定部５１に与えられる。モード設定部５１は、選択された制御モードに基づき、当該制御モードを実現するための制御テーブル５２を設定する。具体的には、モード設定部５１は、選択された制御モードのために用意されている制御パラメータ（制御テーブル値）を制御テーブル５２に書き込む。これにより、選択された制御モードの特性に適した、基本となる刈刃回転速度値（制御パラメータの一種）や基本となる最高車速値（制御パラメータの一種）が規定される。

図５と図６とに、各制御モードによって規定される制御パラメータが図解されている。図において、エコモードは細かい点線で、標準モードは粗い点線で、フルパワーモードは実線で示されている。

図５は、刈刃速度検出部７４によって検出される刈刃回転速度と、最高車速指示値との関係を規定しているグラフを、制御モード毎に示している。図５に示された例では、各制御モードとも、刈刃回転速度が速くなるほど最高車速値が増加する低刈刃回転速度領域と、刈刃回転速度が速くなっても最高車速値が一定である高刈刃回転速度領域が設定されている。刈刃回転速度が速くなっても最高車速値が変わらない一定値は、フルパワーモードの一定値が最も高く、標準モードの一定値がそれに続き、エコモードの一定値が最も低い。いずれにせよ、通常使用される高いレベルの刈刃回転速度において、多少刈刃回転速度が低下しても、最高車速指示値を一定に保つことで、作業走行の安定が確保される。また、高負荷時に刈刃回転速度が大きく低下しても、機体１０の走行を続けるために、刈刃回転速度によって導出される最高車速値には下限値が設定されており、この下限値はゼロ（車速値）を上回る値となっている。

図６は、刈刃モータ３２のモータ負荷と、刈刃回転速度との関係を示すグラフである。このグラフに基づく制御は、モータ負荷が低くなれば、刈刃回転速度を低下させて、消費電力を抑制しようする際に用いられる。いずれの制御モードにおいても、モータ負荷が高い領域では刈刃回転速度は一定であるが、モータ負荷が低い領域では、モータ負荷が低くなるほど、刈刃回転速度は低くなっている。なお、一般的に、モータ電流値が低い場合モータ負荷は低く、モータ電流値が高い場合にはモータ負荷が高くなるので、図６の横軸をモータ電流値としてもよい。

制御テーブル５２に書き込まれるその他の制御パラメータ（制御テーブル値）として、基本的な刈刃回転速度と、機体１０が一時停止してから所定時間(例えば５秒)経過後の機体停止後刈刃回転速度などが決められている。例えば、基本的な刈刃回転速度は、エコモードで８０ｍ／ｓ、標準モード及びフルパワーモードで９０ｍ／ｓである。機体停止後刈刃回転速度は、エコモードで１６ｍ／ｓ、標準モードで１８ｍ／ｓ、フルパワーモードで９０ｍ／ｓである。フルパワーモードでは、機体１０が一時停止しても、次の作業走行に備えて刈刃３０の回転は低下させない。

このゼロターンモーアでは、人為車速操作具１５の操作位置に基づいて、左モータ２１と右モータ２２からなる走行モータユニットの回転速度が調整されるが、その調整は、設定されている制御モードによって制限される。したがって、まず、車速指示値算出部５３により、操作量検出センサ８０ａ、８０ｂからの操作検出信号に基づいて車速指示値が算出される。算定された車速指示値は、車速制御目標値算出部５４に送られる。車速制御目標値算出部５４は、制御テーブル５２に設定されている各種制御パラメータやルックアップテーブルを用いて、車速制御目標値を算出する。

なお、この実施形態では、最高車速値変更部５７が備えられており、最高車速値変更部５７は、検出された現状の刈刃回転速度から、最高車速を決定する。詳しくは、最高車速値変更部５７は、最高車速変更指令を制御テーブル５２に与える。この、最高車速変更指令は、現状の刈刃回転速度から、図５に示されたグラフを用いて導出される最高車速値を最新の最高車速値として設定することを要求する。したがって、車速指示値算出部５３によって算出された車速指示値が最高速を示す値（操作位置）であれば、車速制御目標値算出部５４は、制御テーブル５２で設定されている最高車速値を車速制御目標値として出力する。つまり、人為車速操作具１５の操作位置が同じであっても、刈刃回転速度によって、実際に作り出される最高車速は変動することになる。

刈刃制御目標値算出部５５は、刈刃ＳＷ７３からのＯＮ・ＯＦＦ信号、及び制御テーブル５２に設定されている刈刃回転速度に関する制御パラメータに基づいて、インバータ駆動モジュール４に与える回転速度制御目標値（回転開始指令・停止指令含む）を生成する。さらに、刈刃制御目標値算出部５５は、刈刃負荷算出部５６によって算出された回転負荷に基づいて決まる刈刃回転速度によって、回転速度制御目標値を調整する。

次に、図４を用いて、選択された制御モードでの、車速制御目標値及び回転速度制御目標値を算出するデータの流れを模式的に説明する。

人為的に車速を操作するため、人為車速操作具１５が操作されると、その操作位置が、車速指示値：ｋとして取り扱われる。制御テーブル５２は、モード選択による選択された制御モードに適合するものに切り替わる。制御テーブル５２には、選択された制御モードで規定されている、基本最高車速値、基本刈刃回転速度値、制御目標値テーブル（ルックアップテーブル）が設定されている。この制御目標値テーブルは、車速指示値：ｋを引数として、車速制御目標値：Ｖｔを導出するので、Ｖｔ＝Ｔｎ（ｋ）で表すことができる。その際、初期状態として、最高車速位置に操作されたことを示す車速指示値からは基本最高車速値が導出されるように制御目標値テーブルが設定される。このように、制御目標値テーブルの基本形では、基本最高車速値が最高車速となっているが、この最高車速は、検出された刈刃回転速度によって変更される。つまり、最高車速変更値：Ｖｍｃは、検出された刈刃回転速度：を変数として、所定の関数：Ｖｍｃ＝Ｇ（Ｕ）から導出される。したがって、最高車速変更値が出力されると、制御目標値テーブルにおける、車速指示値と車速制御目標値との関係が変更され、人為車速操作具１５が最高車速位置に操作された場合には、最高車速変更値によって変更された最新の値に対応する車速制御目標値が導出される。導出された車速制御目標値は走行制御部４Ａに与えられる。

選択された制御テーブル５２に設定されている基本刈刃回転速度値が回転速度制御目標値（図６ではＵｔで示されている）となって刈刃制御部４Ｂに与えられるので、基本的には、回転速度制御目標値は、基本刈刃回転速度値となる。しかし、この実施形態では、初期設定された基本刈刃速度値は、刈刃モータ３２の回転負荷：Ｗを変数とする刈刃速度変更関数：Ｇにより導出される刈刃回転速度値（図６ではＵｃで示されている）によって修正される。つまり、作業走行が開始されると、回転速度制御目標値は、刈刃３０の回転負荷に依存して変動することになる。刈刃速度変更関数：Ｇの一例は、図６で示されたグラフである。

インバータ駆動モジュール４には、インバータ駆動信号生成部４１と、インバータ回路４２が含まれている。インバータ駆動信号生成部４１は、入力信号処理ユニット５から送られてくる制御目標信号に基づいて、インバータ回路４２を駆動するためのインバータ駆動信号を生成する。インバータ回路４２は、インバータ駆動信号に基づいて、インバータ動作を行い、駆動電流を作り出す。なお、制御目標信号、インバータ駆動信号は、左モータ２１用の信号と右モータ２２用の信号とが互いに独立して取り扱われ、それぞれの駆動電流が左モータ２１及び右モータ２２に供給される。これにより、左後車輪２ａと右後車輪２ｂが、左操縦レバー１５ａ及び右操縦レバー１５ｂの操作量に対応するように、回転する。なお、インバータ駆動モジュール４による左モータ２１及び右モータ２２の駆動制御としては、速度制御またはトルク制御、あるいはその両方を採用することができる。

回転速度制御目標値を含む刈刃駆動指令は、刈刃制御目標値算出部５５からインバータ駆動モジュール４に与えられる。インバータ駆動信号生成部４１は、刈刃駆動指令に応答してインバータ駆動信号を生成し、インバータ回路４２を動作させる。インバータ回路４２で作り出された駆動電流が刈刃モータ３２に供給され、刈刃モータ３２が回転する。

この実施形態では、走行モータユニットと刈刃モータ３２とに駆動電流を供給するインバータ駆動信号生成部４１とインバータ回路４２とは共通化されている。したがって、走行制御部４Ａは、インバータ駆動信号生成部４１の走行モータ用部分とインバータ回路４２の走行モータ用部分とから構成され、刈刃制御部４Ｂは、インバータ駆動信号生成部４１の刈刃モータ用部分とインバータ回路４２の刈刃モータ用部分とから構成されている。

なお、上記実施形態（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り、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。

図７に示すように、このゼロターンモーアには、落ち葉などの枯草を吹き飛ばすリーフブロアユニット６を装備することができる。リーフブロアユニット６は、回転ファンタイプであり、非図示のファンを覆うシュラウド６１と、ダクト６２と、回転動力をリーフブロアユニット６のファンに伝達するファン動力伝達機構６０とを備えている。ダクト６２は、その一端をシュラウド６１に接続しているとともに、その他端に風を放出する風放出口６３を形成している。ファン動力伝達機構６０は、刈刃動力伝達機構３３から分岐された動力を受け取る。刈刃モータ３２が回転することにより、風放出口６３から風が放出される。リーフブロアユニット６を装備したゼロターンモーアには、制御モードとして、草刈作業は行わずに、リーフブロアユニット６によって落ち葉などを吹き飛ばすブロアモードが用意されている。ブロアモードでは、刈刃回転速度と最高車速の関係については、刈刃回転速度にかかわらず、最高車速は一定（基本最高車速値）となっており、モータ負荷と刈刃回転速度（刈刃モータ３２の回転速度）との関係についても、モータ負荷にかかわらず刈刃回転速度は一定となっている。なお、機体停止後刈刃回転速度は、５０ｍ／ｓとなっている。なお、ブロアモードにおいても、刈刃３０を回転させて、刈刃３０によって生じる風をリーフブロアユニット６に与えて、風放出口６３から放出される風量を増加させることも可能である。

モーアユニット３の刈刃３０には起風翼が形成されており、刈刃３０を回転させるだけでも、モーアデッキ３ａ内には、強い空気の流れが生じる。したがって、図７に示すようなファン付きシュラウド６１を装備しなくても、直接モーアデッキ３ａにダクト６２を接続するだけで、リーフブロアユニット６、風放出口６３から落ち葉などを吹き飛ばす風を吹く出すことが可能である。このような実施形態のリーフブロア付きモーアユニット３に対しても、ブロアモードを設定することで、本発明を適用することが可能である。

さらに、図１、図２、図７で示されているモーアユニット３は、サイドディスチャージタイプであるので、モーアデッキ３ａの一端に設けられた排出口から、刈刃３０を回転させることで作り出された空気流が吹き出される。この空気流を、落ち葉などを吹き飛ばす風として用いれば、ダクト６２などの追加部材を一切必要とせずに、モーアユニット３をリーフブロアユニット６として利用することができる。したがって、この実施形態でも、ブロアモードを有効に活用することができる。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、駆動輪ユニット２を駆動する可変速駆動機構は、左後車輪２ａを駆動する左モータ２１と、右後車輪２ｂを駆動する右モータ２２とを有する左右独立モータ方式で構成されていた。これに代えて、可変速駆動機構は、１つの共通走行用モータと、共通走行用モータからの動力を変速して左後車輪２ａに伝達する左無段変速装置と、共通走行用モータからの動力を変速して右後車輪２ｂに伝達する右無段変速装置とから構成することも可能である。

（２）上述した実施形態では、駆動輪ユニット２の左後車輪２ａと右後車輪２ｂとが独立して駆動可能な、いわゆるゼロターン型草刈機であったが、これに代えて、前輪をステアリングホイールによって操作される操向輪とし、左後車輪２ａと右後車輪２ｂとが差動機構によって連結されている草刈機であってもよい。

（３）上述した実施形態では、草刈機は、モーアユニット３を前輪と後輪との間に配置するミッドマウント型であったが、モーアユニット３を前輪の前方に配置するフロントモーア型であってもよい。

本発明は、可変速駆動機構によって駆動される駆動輪ユニットと、刈刃駆動機構によって回転駆動される刈刃を有するモーアユニットとを備えた草刈機に適用することができる。

２：駆動輪ユニット
２ａ：左後車輪
２ｂ：右後車輪
３：モーアユニット
４：インバータ駆動モジュール
４Ａ：走行制御部
４Ｂ：刈刃制御部
５：入力信号処理ユニット
１０：機体
１５：人為車速操作具
１５ａ：左操縦レバー
１５ｂ：右操縦レバー
１６：ＰＴＯレバー
２０：バッテリ
２１：左モータ
２２：右モータ
２３：駆動機構
３０：刈刃
３１：駆動機構
３２：刈刃モータ
３３：刈刃動力伝達機構
４１：インバータ駆動信号生成部
４２：インバータ回路
５１：モード設定部
５２：制御テーブル
５３：車速指示値算出部
５４：車速制御目標値算出部
５５：刈刃制御目標値算出部
５６：刈刃負荷算出部
５７：最高車速値変更部
７０：モード選択部
７４：刈刃速度検出部
８０：操作検出部
８０ａ：操作量検出センサ
８０ｂ：操作量検出センサ
７３：刈刃ＳＷ

Claims

可変速駆動機構によって駆動される駆動輪ユニットと、
刈刃駆動機構によって回転駆動される刈刃を有するモーアユニットと、
車速ゼロ位置から最高車速位置までの間を変位操作される人為車速操作具と、
前記人為車速操作具の操作位置を検出する操作検出部と、
前記人為車速操作具の前記操作位置に基づいて、最高車速を含む車速指示値を生成する車速指示値算出部と、
複数の制御モードから使用される制御モードを選択するモード選択部と、
前記制御モード毎に用意された、最高車速値と刈刃回転速度値とを含む制御パラメータを規定する制御テーブルと、
前記車速指示値と前記制御テーブルとに基づいて車速制御目標値を算出する車速制御目標値算出部と、
前記車速制御目標値に基づいて前記可変速駆動機構を制御する走行制御部と、
前記制御テーブルに基づいて前記刈刃の回転速度制御目標値を算出する刈刃制御目標値算出部と、
前記回転速度制御目標値に基づいて前記刈刃駆動機構を制御する刈刃制御部と、
前記刈刃の回転速度である刈刃回転速度に基づいて、前記制御テーブルにおける前記最高車速値を変更する最高車速値変更部と、を備えた草刈機。
前記刈刃回転速度が速くなるほど、前記最高車速値が増加する低刈刃回転速度領域と、前記刈刃回転速度が速くなっても、前記最高車速値が一定である高刈刃回転速度領域が設定されている請求項１に記載の草刈機。
前記制御モードには、高い刈草能力を得るためのフルパワーモードと、省エネと低騒音とのためのエコモードとが含まれており、前記フルパワーモードでは、前記エコモードに比べて、前記高刈刃回転速度領域での前記最高車速値が高く設定されている請求項２に記載の草刈機。
前記刈刃制御目標値算出部は、前記刈刃の回転負荷に依存して、前記回転速度制御目標値を算出する請求項１から３のいずれか一項に記載の草刈機。
前記可変速駆動機構及び前記刈刃駆動機構は、バッテリを駆動源とする電動モータが用いられている請求項１から４のいずれか一項に記載の草刈機。