JP2014195360A - 乗用作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを増大させることなく、作業効率の低下を防止しつつ、作業デバイスを駆動するための電動モータを確実に保護することが可能な乗用作業機が要望されている。
【解決手段】機体の目標走行速度を設定するために運転者によって操作される速度設定操作デバイスと目標走行速度に基づいて走行用電動機２１，２２を制御する走行制御部５４と、機体の走行に伴って車体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスと、作業デバイスを駆動するための作業用電動機３１，３２，３３と、作業用電動機３１，３２，３３を制御する作業制御部５８と、走行用電動機３１, ３２，３３の温度を検出する温度センサ９１a，９１ｂ，９１ｃと、温度センサ９１a，９１ｂ，９１ｃによって検出された温度がしきい値より高い場合に目標走行速度より低い例外速度で走行用電動機２１，２２を制御する例外速度制御を実行する例外速度制御部５５とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転座席を有する機体と、前記車体を支持する駆動輪と、前記駆動車輪ユニットを走行駆動するための走行用電動機と、前記車体の目標走行速度を設定するために運転者によって操作される速度設定操作デバイスと、前記目標走行速度に基づいて前記走行用電動機を制御する走行制御部と、前記機体の走行に伴って車体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスと、前記作業デバイスを駆動するための作業用電動機と、前記作業用電動機を制御する作業制御部とを備えた乗用作業機に関する。
に関する。

上記のような乗用作業機の一つとして、特許文献１には後輪であり駆動輪である左右車輪の駆動源、芝刈機を構成するモーアのカッターブレードの駆動源とし電動モータ（ブレードモータ）が用いられた電動芝刈機が開示されている。

この電動芝刈機において、カッターブレードの駆動源としてのブレードモータに対する負荷を評価し、負荷が所定のしきい値を超えた場合に、速度設定操作デバイスによる目標走行速度より低い例外速度で駆動輪の駆動源としての電動モータを制御する例外速度制御を実行する。ブレードモータに対する負荷は、例えば、ブレードモータへの給電量、ブレードモータの回転数、モーアユニットから排出される刈草量等に基づいて算出される。

上記のように算出したブレードモータに対する負荷がしきい値を超える場合に、例外速度制御により、電動芝刈機の走行速度を低下させることにより、単位時間当たりの刈草作業量が低下する。この結果、モーアユニットの作業負担が低減されて、ブレードモータの保護を図ることができる。

特開２０１２−１８７０２６号公報

ところで、上記のブレードモータ等の電動モータにおいて、作業負担が大きな状況が発生したとしても、短時間であれば、モータの不具合等の影響を与えない場合も多い。このため、上記のブレードモータに対する負荷に基づく制御では、ブレードモータの保護の観点からは、過剰に例外速度制御が実行され、作業効率が低下する場合がある。もしくは、作業効率の低下を防止するために、より高性能の電動モータをブレードモータに採用する必要があり、コストが増大する。

上記実情に鑑み、コストを増大させることなく、作業効率の低下を防止しつつ、作業デバイスを駆動するための電動モータを確実に保護することが可能な乗用作業機が要望されている。

本発明による乗用作業機は、運転座席を有する機体と、前記機体を支持する駆動輪と、前記駆動車輪を走行駆動するための走行用電動機と、前記機体の目標走行速度を設定するために運転者によって操作される速度設定操作デバイスと、前記目標走行速度に基づいて前記走行用電動機を制御する走行制御部と、前記機体の走行に伴って車体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスと、前記作業デバイスを駆動するための作業用電動機と、前記作業用電動機を制御する作業制御部と、前記作業用電動機の温度を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された温度がしきい値より高い場合に前記目標走行速度より低い例外速度で前記走行用電動機を制御する例外速度制御を実行する例外速度制御部とを備えた。

上記構成によれば、速度設定操作デバイスによって設定された目標走行速度で走行作業中において作業用電動機の温度が測定され、測定された温度がしきい値より高い異常負荷である場合には、目標走行速度より低い例外速度で前記走行用電動機を制御する例外速度制御が実行される。これにより、乗用作業機の走行速度が低速になり、走行に伴って機体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスの作業負担が低下し、作業用電動機を保護することができる。この際、従来の作業用電動機に対する負荷に基づく制御に変えて、作業用電動機の温度に基づいて制御を行うことにより、作業用電動機の不具合につながるような作業用電動機の高温化には至らない程度の作業負担の増大の場合には、例外速度制御を行わない。一方で、作業用電動機の不具合につながる可能性のある作業用電動機の高温化に対しては、例外速度制御を行うことにより、走行に伴って車体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスの作業負担を低減して、作業用電動機を保護することができる。つまり、それほど高性能の作業用電動機を採用しない場合であっても、作業効率の低下を招く例外速度制御が実行される状況を避けつつ、作業用電動機に不具合が生じることを防止することができる。

また、例えば、作業デバイスに対する作業負担が同じ場合であっても、外気温等の外的環境によって作業用電動機の温度が異なることが考えられる。したがって、従来の負荷に変えて、作業用電動機の温度に基づく制御を行うことにより、外気温等の外的環境も考慮したより適切な制御を行うことができる。つまり、作業デバイスに対する作業負担が同じ場合、外気温度が低いほど、作業用電動機は温度上昇しにくい。その結果、外気温度の低い環境の方が、外気温度が高い環境よりもしきい値に到達するまでの時間が長くなる。従来のように負荷を検知する場合、外的環境を考慮していないため、しきい値を安全より、つまり、外気温度が高温の場合にも作業用電動機に不具合が生じない値に設定する必要がある。このため、作業効率の低下を防止するためには、しきいち値を高く設定できるように、高性能の作業用電動機を採用する必要が生じ、外気温度が低温の場合等、使用環境によっては作業用電動機のオーバースペックを招くこととなりうる。一方、上記のように、作業用電動機の温度に基づく制御を行うことにより、不必要に安全よりにしきい値を設定する必要がなくなる。そのため、作業用電動機の性能を最大限引き出せるので、それほど高性能の作業用電動機を採用しなくても作業効率の低下を防止することができる。
この結果、コストを増大させることなく、作業効率の低下を防止しつつ、作業用電動機を確実に保護することができる。

上記構成において、前記作業用電動機は、想定される使用条件において、連続定格を超え、且つ、前記連続定格が想定する使用時間より短い所定時間の使用を想定した短時間定格の範囲内の性能を有すると好適である。このように、作業用電動機の性能を適切に選定することにより、作業効率の低下を防止しつつ、コストの削減を図ることができる。なお、「所定時間」は、例えば、作業デバイスの種類（作業の種類）等に基づいて、どの程度の連続作業（もしくは断続的な作業）が必要とされるかを考慮して決定されるとよい。

このような「所定時間」の一例として、例えば１〜２時間とすることができる。もちろん、これに限られるものではなく、例えば、３０分〜１時間としてもよいし、２〜４時間としてもよいし、上記範囲にまたがる時間でもよいし、上記以外の時間でもよい。

前記作業制御部が、前記機体の走行速度に基づいて、前記作業用電動機の回転速度を制御すると好適である。本構成により、走行速度に応じて適切に作業デバイスの動作速度を制御することができる。この結果、走行速度に応じて適切に作業を行うことができる。

本発明による乗用電動芝刈機の実施形態の一つを示す斜視図である。 乗用電動芝刈機の電気系統及び動力系統を示す系統図である。 コントローラの機能ブロック図である。 芝刈り作業時の全体的な制御の流れを示すフローチャートである。 作業機制御の概略的な流れを示すフローチャートである。 走行制御の流れを示すフローチャートである。 作業用電動機の性能曲線の一例である。 乗用作業機の走行速度に基づいたブレードの回転数の制御の一例を示す図である。 乗用作業機の走行速度に基づいたブレードの回転数の制御の一例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
乗用作業機は作業デバイスとしてモーアユニットを機体に装備している乗用電動芝刈機として構成されており、作業用電動機は芝草を刈り取る回転ブレードのためのブレードモータである。

そのような乗用電動芝刈機の概観が図１に斜視図として示されている。また、その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。この乗用電動芝刈機は、左右一対の遊転自在なキャスタ型前車輪１ａ，１ｂからなる前車輪ユニット１、左右一対の駆動型後車輪２ａ，２ｂからなる後車輪ユニット２、前車輪ユニット１と後車輪ユニット２とによって支持される車体１０、車体１０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、前車輪ユニット１と後車輪ユニット２との間で車体１０の下方空間に昇降リンク機構１３を介して昇降可能に車体１０から吊り下げられたモーアユニット３を備えている。後車輪ユニット２やモーアユニット３への給電は、ＥＣＵとも呼ばれるコントローラ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。

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１５ａと右操縦レバー１５ｂとからなる操縦ユニット（速度設定操作ユニット）１５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。

左後車輪２ａと右後車輪２ｂとをそれぞれ回転駆動するインホイールモータである左輪モータ２１と右輪モータ２２が装備されている。各モータ２１，２２はそれぞれ独立的にインバータ４を介して供給される電力量によってその回転速度が変化する。従って、左後車輪２ａと右後車輪２ｂの回転速度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。

このモーアユニット３は、図１及び２に示すように、３枚ブレードのサイドディスチャージタイプであり、モーアデッキ３０と、３枚の回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａとを備えている。回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａがそれぞれブレードモータ３１，３２，３３によって回転駆動されること以外は、モーアユニット３それ自体は公知のものと類似している。従って、図示されていないが、モーアユニット３の外側には、４つのコーナに配置されたゲージ輪と、中央の前後に配置された接地ローラとを備えており、モーアデッキ３０の内部には、各回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａよりも前側に設けたバッフルプレートと、モーアデッキ３０の内部後側に各回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａの先端が描く回転軌跡の後部側に沿うように形成したバキュームプレートとが設けられている。なお、モーアデッキ３０の右端には排出口３８が形成されている。

モーアデッキ３０は、天井面と、この天井面の前縁部から下方向きに延出した前縦壁と、天井面後縁部から下向きに延出した後縦壁と、天井面の横端部から下向きに延出した横縦壁とによって構成されている。３枚の回転ブレード３２ａは、モーアデッキ３０の内部に横方向に並列配置されている。モーアデッキ３０の横方向での中央に位置する回転ブレード３２ａが、少し前方に偏位するように平面視で三角配置される。回転ブレード３１ａは、排出口３８から最も離れて存在し、且つ刈草流動方向での最上手に位置する。このモーアユニット３では、回転ブレード３３ａは、排出口３８の最も近くに位置し、且つ刈草流動方向での最下手に位置する。回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａのそれぞれは、モーアデッキ３０の天井面に図示しないブラケットを介して固定されている各ブレードモータ３１，３２，３３の駆動軸に取り付けられている。尚、回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａのそれぞれは、その両端部に切断刃先を形成しており、さらに各切断刃先の背後側に形成された起風羽根を形成している。

芝刈り作業時には、各回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａを回転させながら乗用電動芝刈機を走行させることで各回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａによって切断処理された刈草は、各回転ブレード３１ａ，３２ａ，３３ａの起風羽根によって発生した風により、バキュームプレート及びバッフルプレートに案内されてモーアデッキ３０の内部を排出口３８の位置する横一端側に搬送されて、排出口からモーアデッキ３０の横外側に放出される。

上述したように、各ブレードモータ３１，３２，３３も、それぞれ独立的にインバータ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更することができるが、ここでは制御を簡単にするため、この実施形態では、回転速度の変更を行わない定速制御（ＯＮ・ＯＦＦ制御）として説明されている。

走行のための左輪モータ２１と右輪モータ２２、及び芝刈りのためのブレードモータ３１，３２，３３への給電は、コントローラ５によるインバータ制御によって行われる。このため、バッテリに接続されたインバータ４は、各ブレードモータ３１，３２，３３に同一又は異なる電力を給電するブレード給電部４０、左輪モータ２１に給電する左輪給電部４１、右輪モータ２２に給電する右輪給電部４２を備えている。

図３に示すように、コントローラ５は、走行状態検出センサ群７と、操縦状態検出センサ群８と、モータ状態検出センサ群９と、インバータ４と、接続している。
走行状態検出センサ群７には、左後車輪２ａの回転数を検出する左後輪回転検出センサ７０ａ、右後車輪２ｂの回転数を右後輪回転検出センサ７０ｂなど、走行に関する情報を検出するセンサが含まれる。操縦状態検出センサ群８には、左操縦レバー１５ａの揺動角を検出する左操縦角検出センサ８０ａ、右操縦レバー１５ｂの揺動角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など操縦に関する情報を検出するセンサが含まれる。モータ状態検出センサ群９には、各ブレードモータ３１，３２，３３の温度を検出するモータ温度検出センサ９１ａ、９１ｂ、９１ｃが含まれる。その他、各ブレードモータ３１，３２，３３の回転数を検出する回転検出センサを設けてもよい。

コントローラ５では、センサ情報処理部５１、左輪速度演算部５２、右輪速度演算部５３、走行制御部５４、例外速度制御部５５、モータ状態評価部５６、モーア制御部５８、報知部５９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５１は、走行状態検出センサ群７や操縦状態検出センサ群８や作業状態検出センサ群９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。報知部５９は運転者に知らせる情報を生成し、その情報が視覚情報なら液晶ディスプレイ等である表示パネル１９ａを出力機器として、聴覚情報ならスピーカ１９ｂを用いて報知する。

左輪速度演算部５２は、運転者による左操縦レバー１５ａの操作量を検出する左操縦角検出センサ８０ａを通じての操作情報に基づいて左後車輪２ａの回転速度（回転数）、つまり左輪モータ２１の回転速度（回転数）を求める。その際、操作位置：ｐと回転速度：ｖの関係：ｖ＝ｇ(ｐ)を表すテーブルや関数が用いられる。同様な方法で、右輪速度演算部５３も、運転者による右操縦レバー１５ｂ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（回転数）、つまり右輪モータ２２の回転速度（回転数）を求める。

走行制御部５４は、左輪速度演算部５２及び右輪速度演算部５３によって求められた左輪モータ２１の回転速度と右輪モータ２２の回転速度を実現するために必要な電力を左輪モータ２１及び右輪モータ２２送るための制御信号を左輪給電部４１及び右輪給電部４２に与える。なお、その際、車体の左右振れなどを避けるために左輪モータ２１と右輪モータ２２との間の僅かな目標回転速度差が生じた場合には、不感帯を設けてチャタリングを避ける走行制御や、運転者が直進走行を意図しているか緩やかな旋回走行を意図しているかを推定して、その推定に合わせた制御信号を生成するような走行制御を行うことも好適である。

モータ状態評価部５６には、例外速度制御を実行するためのしきい値が設定されている。モータ状態評価部５６は、センサ情報処理部５１から得られた各ブレードモータ３１，３２，３３の温度としきい値とを比較する。各ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えている場合、下記の通り、例外速度制御部５５により例外速度制御が実行される。

モーア制御部５８は、運転者によるスイッチ操作等に基づいて、各ブレードモータ３１，３２，３３を設定された速度で回転させる。基本的には各ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度は同期され同一となるが、それぞれの回転軌跡が重なっていない場合などでは、互いの回転速度を相違させることも可能である。さらに、要求される芝刈り幅に応じて、３つのモータうちのいずれかを停止させることも可能である。各ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度は等速同期されている場合でも、例えば低速モードと高速モードといった複数段の速度に切替可能な構成とすることも可能である。

例外速度制御部５５は、ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えていると判定された場合、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの操作量によって決定される目標走行速度より低い例外速度で、つまり運転者の意図している速度より低速でこの乗用芝刈機を走行させる。この実施例では、ブレードモータ３１，３２，３３のうちいずれか一つでもしきい値を超えるブレードモータがあれば、この例外速度制御が実行される。このような走行速度の自動低下をいきなり実行するよりは、運転者にブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えていることを報知し、運転者自らが走行速度を低下させる機会を与えてもよい。その場合は、その旨を報知部５９を通じて運転者に報知し、それにも関わらず所定時間内で走行速度が低下されなければ、例外速度制御部５５による走行速度を強制的に例外速度に低下させることになる。なお、例外速度は、予め定めた固定値でもよいし、現状の走行速度に応じて算定される速度であってもよい。

以上のように構成された乗用電動芝刈機による芝刈り作業における制御の流れを図４、図５、図６を用いて以下に説明する。
この乗用電動芝刈機がキーオンされて、コントローラ５が起動すると、フラグやタイマ等の初期化やデフォルト値の設定などの初期設定処理が行われ（＃１０）、その後、ここではモーアユニット３に対する制御である作業機制御（＃２０）と走行制御（＃５０）とが運転終了（＃１００Yes分岐）まで行われる。なお、便宜上、ここでは作業機制御と走行制御がシーケンシャルに実行されるように記載しているが、これらが並列的に実行されるのが一般的である。

作業機制御（＃２０）では、まず作業機の駆動要求（作業駆動要求）、つまりモーアユニット３に対する駆動要求が入力されているかどうかチェックされる（＃２１）。このチェックは、例えば、電気操作パネル１８に配置されたモーアＯＮ／ＯＦＦスイッチの状態判定によって行われる。モーアユニット３に対する駆動要求がない場合（＃２１No分岐）、ブレードモータ３１，３２，３３が駆動中であればこれを停止する指令を出して（＃２２）、この処理を終了する。

モーアユニット３に対する駆動要求がある場合（＃２１Yes分岐）、各ブレードモータ
３１，３２，３３に対する回転指令を新規に与えるか、あるいは現状で出力している回転指令を繰り返す（＃２３）。さらに、モータ状況評価部５６は、各ブレードモータ３１，３２，３３の温度Ｔをセンサ情報処理部５１から取得する（＃２４）。次いで、モータ状況評価部５６は、取得した温度Ｔとあらかじめ設定されているしきい値Ｔｔｈとを比較する（♯２５）。このしきい値Ｔｔｈは、ブレードモータ３１，３２，３３の温度が適正状態であるか異常温度（高温状態）であるかを判定する判定基準である。

従って、Ｔ＜＝Ｔｔｈの場合（＃２５No分岐）、ブレードモータ３１，３２，３３の温度は適正であるとみなされ、温度フラグに「正常」がセットされ（＃２６）、このルーチンを終了する。これに対して、Ｔ＞Ｔｔｈの場合（＃２５Yes分岐）、ブレードモータ３１，３２，３３にかかっている温度は高すぎるとみなされ、温度フラグに「異常」がセットされ（＃２７）、このルーチンを終了する。温度フラグに「異常」をセットすることは、以下に述べる走行制御における例外制御処理のトリガーとなる。ブレードモータ３１，３２，３３の温度のうちいずれか一つでもＴ＞Ｔｔｈとなるものがあれば、温度フラグに「異常」がセットされる。なお、ブレードモータ３１，３２，３３の温度のうちＴ＞Ｔｔｈとなるものが、所定の個数に達した場合に温度フラグに「異常」がセットされるようにしてもよい。

図６に示すように、走行制御（＃５０）では、まず車両走行の駆動要求（走行駆動要求）、つまり左輪モータ２１と右輪モータ２２とに対する駆動要求が入力されているかどうかチェックされる（＃５１）。左輪右輪モータ２１，２２に対する駆動要求がない場合（＃５１No分岐）、左輪右輪モータ２１，２２が動作中であればこれを停止する指令を出して（＃５２）、この処理を終了する。左輪右輪モータ２１，２２に対する駆動要求が出されている場合（＃５１Yes分岐）、左輪右輪モータ２１，２２の回転制御が行われる。まず、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの操作量を検出する操縦状態検出センサ群８からのセンサ信号がセンサ情報処理部５１で処理され、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの操作量に対応する走行速度に関する情報（内部信号）が取得される（＃５３）。この走行速度に関する情報から、実際は左輪右輪モータ２１，２２の目標回転速度である目標走行速度が算定され（＃５４）、算定された目標走行速度を実現するためのモータ制御値（ここでは左輪モータ２１と右輪モータ２２とに対する給電量を決定する値）が演算される（＃５５）。

次いで、現状の走行制御が通常速度制御であるか例外速度制御であるかを走行フラグの内容からチェックする（＃６０）。走行フラグの内容が「通常」ならば、通常速度制御が行われているとみなし、さらに現状のブレードモータ３１，３２，３３の温度状態を前述した温度フラグの内容からチェックする（＃６１）。温度フラグの内容が「正常」ならば、温度は適正であるとみなし、通常速度制御を実行すべく、ステップ＃５５で得られたモータ制御値を指令し、目標走行速度での走行を行う（＃６３）。但し、ステップ＃６１のチェックが以下に述べる例外速度制御への猶予期間での「異常」から「正常」への移行の場合であることも考慮して、タイマフラグの「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への変更と、タイマリセットを実行しておくとよい（＃６２）。

ステップ＃６１で温度フラグの内容が「異常」ならば、モータ３１，３２，３３の温度は高すぎるとみなし、走行速度を低下させて単位時間当たりの刈草量を低減させる例外走行処理が実行される。但し、この実施形態では、いきなり、例外走行処理を実行するのではなく、まずモータ３１，３２，３３の温度が高すぎることを運転者に伝えて、走行速度の低下を促す。そのため、例外走行処理実行の猶予期間を管理するタイマフラグをチェックする（＃７０）。タイマフラグの内容が「ＯＦＦ」ならば、まだ猶予期間が開始されていないので、タイマフラグに「ＯＮ」を設定するともにタイマをスタートさせる（＃７１）。そして、異常温度が発生しており、走行速度の低下を促すメッセージを報知する（＃７２）。その後は、まだ猶予期間なので、通常速度制御を実行すべく、ステップ＃５５で得られたモータ制御値を指令し、目標走行速度での走行を行う（＃６３）。

ステップ＃７０でタイマフラグの内容が「ＯＮ」ならば、例外走行処理実行の猶予期間が始まっているので、タイマがタイムアップしているかどうかチェックする（＃８０）。タイムアップしていなければ、まだ猶予期間なので、通常速度制御を実行すべく、ステップ＃５５で得られたモータ制御値を指令し、目標走行速度での走行を行う（＃６３）。ステップ＃８０でタイムアップが確認されると、例外速度制御部５５が強制的に走行速度を例外速度まで低下させる。まず、タイマフラグの「ＯＮ」から「ＯＦＦ」への変更及びタイマリセットを行い（＃８１）、走行フラグは「通常」から「例外」に変更しておく（＃８２）。次いで、例外速度を算定する（＃８３）。この例外速度の算定では、予め設定されている値を読み出す方法や、現状の左輪右輪モータ２１，２２の回転速度（時間当たりの回転数）の数十％というような方法を採用することができる。もちろん、この例外速度制御を旋回中に実行する場合には、現状の左輪右輪モータ２１，２２の速度比に対応した
例外速度をそれぞれのモータ２１，２２に割り当てる必要がある。いずれにしても、例外速度が算定されると、算定された例外速度を実現するために演算されたモータ制御値を指令し、例外速度での走行を行う（＃８４）。

このように例外速度制御が開始されると、走行フラグに「例外」が設定されるので、ステップ＃６０のチェックで例外速度制御実行中と判定される。この実施形態では、例外速度制御からの離脱は、実際の走行速度である例外速度に対応する位置に左右操縦レバー１５ａ，１５ｂを戻すことが条件となっている。従って、まず、目標走行速度が実際の走行速度（例外速度）以下であるかどうかチェックされる（＃９０）。このチェックで、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの位置によって決定される目標走行速度が例外速度を越えている場合（＃９０No分岐）、例外速度制御を続行する必要があるので、算定された例外速度に対応するモータ制御値を指令する（＃９１）。ステップ＃９０のチェックで、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの位置によって決定される目標走行速度が例外速度を越えていない場合（＃９０Yes分岐）、例外速度制御から通常速度制御に移行するため、走行フラグを「例外」から「通常」に変更する（＃９２）。そして左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの位置によって決定される目標走行速度を実現するためのモータ制御値を演算し、指令する（＃９３）。

上記のように、各ブレードモータ３１，３２，３３の温度に基づいて、通常走行から例外速度による低速走行へ移行することにより、必ずしも、長時間の連続使用を想定した高性能のモータを、各ブレードモータ３１，３２，３３に適用しなくても、ブレードモータの保護を図りつつ、確実に刈草作業を行うことができる。

つまり、一般的に電動モータに想定された性能以上の作業負担がかかる場合、発生する熱により、電動モータの温度が上昇して、当該電動モータに不具合が生じる。その一方で、短時間であれば、例え、想定された性能以上の作業負担であっても、モータの温度はそれほど上昇することはなく、不具合は発生しない。この点に鑑みて、従来のモータにかかる負荷に基づく制御に変えて、ブレードモータ３１，３２，３３の温度に基づいて走行制御を行うことにより、比較的性能の低いモータをブレードモータ３１，３２，３３に適用した場合であっても、想定された性能以上の出力が短時間生じたとしても、例外速度による走行制御には移行しない。一方で、例えば、想定された性能以上の出力が長時間連続するなどにより、ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えた場合には、例外速度による走行制御に移行することから、確実にブレードモータ３１，３２，３３の保護を図ることができる。

本実施形態において、ブレードモータ３１，３２，３３として、例えば、想定される使用条件において、例えば２４時間等の長時間の連続使用を想定した際の連続定格を超え、且つ、連続定格が想定する使用時間より短い所定時間の使用を想定した短時間定格の範囲内の性能を有する電動モータを適用することができる。つまり、草刈作業等の想定される使用条件において、図７の性能曲線（トルク−回転数曲線）において、実線で示される連続定格の範囲を超えた使用となるモータであっても、破線で示される短時間定格の範囲内でのしようとなるモータであれば、ブレードモータ３１，３２，３３として適用可能である。ここで、連続定格が想定する使用時間より短い所定時間、つまり、短時間定格が想定する所定時間としては、例えば、作業デバイスの種類（作業の種類）等に基づいて、どの程度の連続作業（もしくは断続的な作業）が必要とされるかを考慮して決定されるとよい。このような「所定時間」の一例として、例えば１〜２時間とすることができる。もちろん、これに限られるものではなく、例えば、３０分〜１時間としてもよいし、２〜４時間としてもよいし、上記範囲にまたがる時間でもよいし、上記以外の時間でもよい。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、通常走行から例外速度による低速走行へ移行するためのしきい値Ｔｔｈは単一であるとしていたが、複数のしきい値で複数を設けて、しきい値ごとに当該しきい値に合わせて異なる例外速度を設定するようにしてもよい。また、しきい値以上の温度に応じて無段階で例外速度を設定するようにしてもよい。

（２）上述した実施形態では、各ブレードモータ３１，３２，３３には回転速度の変更を行わない定速制御（ＯＮ・ＯＦＦ制御）が採用されていたが、乗用型芝刈機の走行速度に基づいて、各ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度を変更してもよい。この場合、例えば、図８に示すように、乗用型芝刈機の走行速度が大きくなるにしたがって、各ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度（回転数）が大きくなるように、各ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度を制御してもよい。この場合、ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えていない場合には、ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度が、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの操作量によって決定される目標走行速度に対応した回転速度となる。ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えた場合には、ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度が、例外速度制御における例外速度に対応した回転速度となる。ブレードモータ３１，３２，３３の温度がしきい値を超えた状態からしきい値以下の状態に復帰した場合には、例外速度制御が解除されるのに伴って、ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度は、左右操縦レバー１５ａ，１５ｂの操作量によって決定される目標走行速度に対応した回転速度となる。

（３）また、例えば、外気温を測定する温度センサ等を設け、この温度センサの検出値に基づいてブレードモータ３１，３２，３３の回転速度を制御してもよい。このような制御の一例を図９に示す。この例において、ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度が乗用型芝刈機の走行速度に応じて変更される点は、図８の例と同じである。ただし、図９の例では、走行速度と回転速度（回転数）との関係が外気温に応じて複数用意されている。例えば、図中の実線は外気温３０℃に対応した相関関係であり、一点鎖線は２０℃に対応した相関関係であり、破線は１０℃に対応した相関関係である。このように、走行速度が同じ場合、外気温が低いほど、ブレードモータ３１，３２，３３の回転速度が大きくなる。つまり、外気温が低いほど、ブレードモータ３１，３２，３３の温度が上昇しにくいことから、回転速度を大きく設定している。

（４）上述した実施形態では、異常温度の検知による例外速度制御への移行前にその旨を報知して、その移行を猶予する方法が採用されていたが、もちろんそのような猶予を設けずに、直ぐに例外速度制御へ移行してもよい。このような猶予なしの例外速度制御への移
行時には例外速度制御に移行したこと、走行速度を低下させたことを報知するとよい。また、報知部５９そのものを省略して、報知なしの例外速度への移行を猶予有り又は猶予なしで行うことも可能である。

（５）上述した実施形態では、作業デバイスをモーアユニット３とする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作業車としては、芝刈機以外、耕耘機、トラクタ、田植機、コンバイン、土木・建築作業機、除雪車などが挙げられる。

本発明は、車速の変化によって作業デバイスを駆動する作業用電動機にかかる作業負担が変動する乗用作業車に利用可能である。

２：後車輪（駆動輪）
２ａ：左後車輪
２ｂ：右後車輪
３：モーアユニット
１０：機体
１１：運転座席
１５：操縦ユニット（速度設定操作デバイス）
１５ａ：左操縦レバー
１５ｂ：右操縦レバー
１９ａ：表示パネル
１９ｂ：スピーカ
２０：バッテリ
２１：左輪モータ（走行用電動機）
２２：右輪モータ（走行用電動機）
３１，３２，３３：ブレードモータ（作業用電動機）
３１ａ，３２ａ，３３ａ：回転ブレード（作業デバイス）
５：コントローラ
５１：センサ情報処理部
５２：左輪速度演算部
５３：右輪速度演算部
５４：走行制御部
５５：例外速度制御部
５６：モータ状態評価部
５８：モーア制御部（作業制御部）
５９：報知部
７：走行状態検出センサ群
８：操縦状態検出センサ群
８０ａ：左操縦角検出センサ
８０ｂ：右操縦角検出センサ
９：モータ状態検出センサ群
９１a，９１ｂ，９１ｃ：温度センサ
Ｔｔｈ：しきい値

Claims (4)

1. 運転座席を有する機体と、
   前記機体を支持する駆動輪と、
   前記駆動車輪を走行駆動するための走行用電動機と、
   前記機体の目標走行速度を設定するために運転者によって操作される速度設定操作デバイスと、
   前記目標走行速度に基づいて前記走行用電動機を制御する走行制御部と、
   前記機体の走行に伴って車体周囲の作業対象物に対する作業を行う作業デバイスと、
   前記作業デバイスを駆動するための作業用電動機と、
   前記作業用電動機を制御する作業制御部と、
   前記作業用電動機の温度を検出する温度センサと、
   前記温度センサによって検出された温度がしきい値より高い場合に前記目標走行速度より低い例外速度で前記走行用電動機を制御する例外速度制御を実行する例外速度制御部とを備えた乗用作業機。
2. 前記作業用電動機は、想定される使用条件において、連続定格を超え、且つ、前記連続定格が想定する使用時間より短い所定時間の使用を想定した短時間定格の範囲内の性能を有する請求項１に記載の乗用作業機。
3. 前記所定時間が１〜２時間である請求項２に記載の乗用作業機。
4. 前記作業制御部が、前記機体の走行速度に基づいて、前記作業用電動機の回転速度を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載の乗用作業機。

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