特許ウォッチ

公開番号2025029579
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-06
出願番号2024118561
出願日2024-07-24
発明の名称作業機
出願人株式会社クボタ
代理人弁理士法人R&C
主分類A01D 34/64 20060101AFI20250227BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】作業状態が瞬間的に変動するような作業であっても、適切な車速制御が可能な作業機の提供。
【解決手段】作業機は、走行用電動モータ41、42によって回転する駆動輪ユニットと、作業用電動モータ43によって回転する作業装置と、所望車速を設定する車速設定具と、作業装置の回転数を検知する回転数検知部55と、回転数の経時的な変化挙動を算定する回転数変化挙動算定部58と、所望車速と変化挙動とに基づいて、車速制御信号を生成する車速制御部59と、車速制御信号に基づいて、走行用電動モータ41、42を駆動する走行モータ制御部52を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
走行しながら作業を行う作業機であって、
走行用電動モータによって回転する駆動輪ユニットと、
作業用電動モータによって回転する作業装置と、
所望車速を設定する車速設定具と、
前記作業装置の回転数を検知する回転数検知部と、
前記回転数の経時的な変化挙動を算定する回転数変化挙動算定部と、
前記所望車速と前記変化挙動とに基づいて、車速制御信号を生成する車速制御部と、
前記車速制御信号に基づいて、前記走行用電動モータを駆動する走行モータ制御部と、を備えた作業機。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
実車速を算定する実車速算定部が備えられ、前記車速制御部は、前記所望車速と前記変化挙動と前記実車速とに基づいて、前記車速制御信号を生成する請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記回転数変化挙動算定部は、前記回転数の高い変化率を示す急激変化挙動と、当該急激変化挙動の前記変化率より低い前記変化率を示す緩慢変化挙動とを算定し、
前記車速制御部は、前記急激変化挙動と前記緩慢変化挙動とで、異なる車速変化をもたらす前記車速制御信号を生成する請求項１に記載の作業機。
【請求項４】
前記回転数変化挙動算定部は、前記回転数の高い変化率を示す急激変化挙動と、当該急激変化挙動の前記変化率より低い前記変化率を示す緩慢変化挙動とを算定し、
前記車速制御部は、前記急激変化挙動と前記緩慢変化挙動とで、それぞれ独立した車速変化率をもたらす前記車速制御信号を生成する請求項１に記載の作業機。
【請求項５】
無人で作業走行を行う無人自動運転モードが備えられ、
前記回転数変化挙動算定部は、前記回転数の高い変化率を示す急激変化挙動と、当該急激変化挙動の前記変化率より低い前記変化率を示す緩慢変化挙動とを算定し、
前記無人自動運転モードが実行されている場合には、前記車速制御部は、前記急激変化挙動に対応する急激な車速変化をもたらす前記車速制御信号を生成し、前記緩慢変化挙動に対応する緩慢な車速変化をもたらす前記車速制御信号を生成する請求項１に記載の作業機。
【請求項６】
前記車速制御部は、入力パラメータである前記所望車速及び前記変化挙動と、出力パラメータである前記車速制御信号との関係を示す車速制御関係が、加速時に用いられる加速関係と減速時に用いられる減速関係とに区分けされている請求項１に記載の作業機。
【請求項７】
前記加速関係と前記減速関係はそれぞれ独立して調整可能である請求項６に記載の作業機。
【請求項８】
前記作業装置は、回転刃を有する草刈装置である請求項１から７のいずれか一項に記載の作業機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行しながら作業を行う作業機であって、走行用電動モータによって回転する駆動輪ユニットと、作業用電動モータによって回転する作業装置とを備えた作業機に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、上述したような作業機が記載されており、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（作業速度の一種）を増減させる制御が行われている。
【０００３】
さらに、特許文献２には、走行しながら刈刃を回転させることで草刈作業を行う草刈機が記載されている。この草刈機では、変更可能な最高車速での草刈作業中に、刈刃の回転負荷の増加による刈刃回転速度（作業速度の一種）の低下が生じた場合には、刈刃回転速度の低下によって生じる不都合を避けるため、最高速を変更して、車速を低下させ、刈刃の回転負荷を低減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１３６３０５号公報
特開２０１８－１９６３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２では、作業速度が低下すると、車速を低下させる車速制御が行われる。しかしながら、作業機による作業状態は瞬間的に変動することもあり、作業速度の変動が検出される毎に車速を変動させると、良好な作業結果が得られない可能性がある。また、頻繁な車速変動は、運転者に不快感を与える。
【０００６】
上記実情から、作業状態が瞬間的に変動するような作業であっても、適切な車速制御が可能な作業機が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による, 走行しながら作業を行う作業機は、走行用電動モータによって回転する駆動輪ユニットと、作業用電動モータによって回転する作業装置と、所望車速を設定する車速設定具と、前記作業装置の回転数を検知する回転数検知部と、前記回転数の経時的な変化挙動を算定する回転数変化挙動算定部と、前記所望車速と前記変化挙動とに基づいて、車速制御信号を生成する車速制御部と、前記車速制御信号に基づいて、前記走行用電動モータを駆動する走行モータ制御部とを備える。
【０００８】
この構成によれば、作業用電動モータに負荷がかかり、作業装置の作業速度が低下した場合、検知される作業装置の回転数の経時的な変化挙動が回転数変化挙動算定部によって算定される。車速制御部は、車速設定具によって設定される所望車速と、回転数変化挙動算定部によって算定される変化挙動とに基づいて、車速制御信号を生成する。この車速制御信号の生成には、作業装置の回転数の経時的な変化挙動が考慮されているので、作業状態が瞬間的に変動するような作業であっても、適切な車速制御が可能となる。
ここでの、適切な車速制御とは、作業装置の回転数の増加変化または低下変化に単純に比例した車速の加減速制御でなく、作業装置の回転数の経時的な変化に同期した車速の加減速制御である。
【０００９】
本発明では、実車速を算定する実車速算定部が備えられ、前記車速制御部は、前記所望車速と前記変化挙動と前記実車速とに基づいて、前記車速制御信号を生成することも提案される。この構成では、現状の車速を変更する車速制御信号を生成する際に、その時点の実際の車速である実車速が、所望車速及び変化挙動とともに考慮されるので、適切な車速制御が可能となる。
【００１０】
本発明では、前記回転数変化挙動算定部は、前記回転数の高い変化率を示す急激変化挙動と、当該急激変化挙動の前記変化率より低い前記変化率を示す緩慢変化挙動とを区分けし、前記車速制御部は、前記急激変化挙動と前記緩慢変化挙動とで、異なる車速変化をもたらす前記車速制御信号を生成することも提案される。この構成では、作業装置の回転数が急激に変化する高い変化率を示す急激変化挙動が生じた場合と、作業装置の回転数が緩慢に変化する低い変化率を示す緩慢変化挙動が生じた場合とで、それぞれの変化挙動に応じた、車速変化制御が行われる。その際、急激変化挙動発生時の車速変化制御と、緩慢変化挙動発生時の車速変化制御とが、それぞれ独立した車速変化率を示す別な車速制御形態で行われてもよい。例えば、急激変化挙動での車速変化制御では、作業負荷の急激な増大などによる作業装置の回転数の急激な低下を迅速に回復させるために、その急激変化挙動の経時的な変化率に応じた車速変化（減速）が行われる。その結果、作業負荷が軽減され、作業装置の回転数は、元の回転数に復帰する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許