(57)【要約】【課題】無駄な電力消費を低減させる。【解決手段】本開示の電動作業機は、装着部と、モータと、制御部とを備える。装着部は、複数種類の先端工具が択一的に装着される。モータは、装着部に装着された先端工具を駆動させる。制御部は、先端工具の種類に基づいて設定される目標回転数で回転するようにモータを制御するように構成される。【選択図】図９
2020131332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の先端工具が択一的に装着される装着部と、
前記装着部に装着された前記先端工具を駆動させるモータと、
前記先端工具の種類に基づいて設定される目標回転数で回転するように前記モータを制御するように構成された制御部と
を備える電動作業機。
【請求項２】
請求項１に記載の電動作業機であって、
前記制御部は、前記先端工具の種類に基づいて、前記モータの回転数の上限を示す最高回転数を設定する電動作業機。
【請求項３】
請求項２に記載の電動作業機であって、
前記装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、
前記金属刃が前記装着部に装着されている場合における前記最高回転数は、前記ナイロンコードカッターが前記装着部に装着されている場合における前記最高回転数より大きい電動作業機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記制御部は、前記モータに加わる負荷の状態に応じて前記目標回転数を切り替えるように構成されており、前記負荷を検出した後に設定される前記目標回転数を、前記先端工具の種類に応じて決定する電動作業機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記制御部は、前記モータに加わる負荷の状態に応じて前記目標回転数を切り替えるように構成されており、前記負荷を検出する前に設定される前記目標回転数を、前記先端工具の種類に応じて決定する電動作業機。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の電動作業機であって、
前記制御部は、前記先端工具の種類に基づいて、前記負荷の状態に応じて前記目標回転数を切り替えるために用いる少なくとも１つの切替パラメータを設定する電動作業機。
【請求項７】
請求項６に記載の電動作業機であって、
前記装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、
前記少なくとも１つの切替パラメータは、前記負荷の有無を判断するための負荷有無閾値を含み、
前記ナイロンコードカッターが前記装着部に装着されている場合における前記負荷有無閾値は、前記金属刃が前記装着部に装着されている場合における前記負荷有無閾値より大きい電動作業機。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電動作業機であって、
前記装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、
前記少なくとも１つの切替パラメータは、予め設定された切替確定時間を含み、
前記制御部は、前記負荷の大きさに基づいて予め設定された切替負荷条件が成立した状態が前記切替確定時間以上継続した場合に、前記目標回転数を切り替え、
前記金属刃が前記装着部に装着されている場合における前記切替確定時間は、前記ナイロンコードカッターが前記装着部に装着されている場合における前記切替確定時間より長い電動作業機。
【請求項９】
請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、
前記少なくとも１つの切替パラメータは、予め設定された切替無効時間を含み、
前記制御部は、前記切替無効時間が経過した後に、前記負荷の大きさに基づいて予め設定された切替負荷条件が成立したか否かを判断し、
前記金属刃が前記装着部に装着されている場合における前記切替無効時間は、前記ナイロンコードカッターが前記装着部に装着されている場合における前記切替無効時間より長い電動作業機。
【請求項１０】
請求項４〜請求項９の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記負荷の状態に応じて切り替えられる前記目標回転数の設定段数は、前記装着部に装着された前記先端工具の種類に応じて異なるように設定される電動作業機。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電動作業機であって、
前記装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、
前記金属刃が前記装着部に装着されている場合における前記設定段数は、前記ナイロンコードカッターが前記装着部に装着されている場合における前記設定段数よりも多い電動作業機。
【請求項１２】
請求項４〜請求項１１の何れか１項に記載の電動作業機であって、
前記制御部は、前記負荷の大きさに基づいて前記目標回転数を切り替える自動切替制御と、作業者の操作に基づいて前記目標回転数を切り替える手動切替制御とを有し、
前記自動切替制御で設定される前記目標回転数の設定段数は、前記手動切替制御で設定可能な前記設定段数よりも多い電動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数種類の先端工具が択一的に装着される電動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、回転刃を駆動する電動モータに加わる負荷に応じて電動モータの目標回転数を複数段階で切り替える自動変速機能を備えた刈払機が記載されている。これにより、特許文献１に記載の刈払機は、負荷に応じた適切な回転数で回転刃を回転させることができ、無駄な電力消費を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６３５７１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の刈払機は、金属刃およびナイロンコードカッターが択一的に装着可能に構成されている。しかし、自動変速機能で設定された目標回転数は、金属刃およびナイロンコードカッターの一方に対して適切であるが他方に対して適切ではない場合があり、電力消費の低減効果が十分ではなかった。
【０００５】
本開示は、無駄な電力消費を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、電動作業機であって、装着部と、モータと、制御部とを備える。装着部は、複数種類の先端工具が択一的に装着される。モータは、装着部に装着された先端工具を駆動させる。制御部は、先端工具の種類に基づいて設定される目標回転数で回転するようにモータを制御するように構成される。
【０００７】
このように構成された本開示の電動作業機は、装着部に装着された先端工具の種類に応じた適切な回転数でモータを回転させることができる。このため、本開示の電動作業機は、或る先端工具が装着されている場合には適切な目標回転数であり適切に電力を消費しているのにも関わらず、別の先端工具が装着されている場合には高過ぎる目標回転数であり無駄に電力を消費しているという事態の発生を抑制することができる。したがって、本開示の電動作業機は、無駄な電力消費を低減させることができる。
【０００８】
本開示の一態様では、制御部は、先端工具の種類に基づいて、モータの回転数の上限を示す最高回転数を設定するようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、装着部に装着された先端工具の種類に応じて、モータの回転数を制限することができる。このため、本開示の電動作業機は、先端工具の種類に応じて、回転数が無駄に高くなってしまうという事態の発生を抑制し、無駄な電力消費を更に低減させることができる。
【０００９】
本開示の一態様では、装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、金属刃が装着部に装着されている場合における最高回転数は、ナイロンコードカッターが装着部に装着されている場合における最高回転数より大きいようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、回転数が大きくなると騒音が大きくなるナイロンコードカッターが装着されている場合には、最高回転数を小さくして、騒音を低減することができる。また、本開示の電動作業機は、回転数が大きくなってもナイロンコードカッターほど騒音が大きくならない金属刃が装着されている場合には、最高回転数を大きくすることにより、作業効率を向上させることができる。
【００１０】
本開示の一態様では、制御部は、モータに加わる負荷の状態に応じて目標回転数を切り替えるように構成されており、負荷を検出した後に設定される目標回転数を、先端工具の種類に応じて決定するようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、モータに負荷が加わっている状態において、装着部に装着された先端工具の種類に応じた適切な回転数でモータを回転させることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００１１】
本開示の一態様では、制御部は、モータに加わる負荷の状態に応じて目標回転数を切り替えるように構成されており、負荷を検出する前に設定される目標回転数を、先端工具の種類に応じて決定するようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、モータに負荷が加わっていない状態において、装着部に装着された先端工具の種類に応じた適切な回転数でモータを回転させることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００１２】
本開示の一態様では、制御部は、先端工具の種類に基づいて、負荷の状態に応じて目標回転数を切り替えるために用いる少なくとも１つの切替パラメータを設定するようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、装着部に装着された先端工具の種類に応じて適切に目標回転数を切り替えることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【００１３】
本開示の一態様では、装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、少なくとも１つの切替パラメータは、負荷の有無を判断するための負荷有無閾値を含むようにしてもよい。そして、ナイロンコードカッターが装着部に装着されている場合における負荷有無閾値は、金属刃が装着部に装着されている場合における負荷有無閾値より大きいようにしてもよい。
【００１４】
本開示の一態様では、装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、少なくとも１つの切替パラメータは、予め設定された切替確定時間を含むようにしてもよい。そして、制御部は、負荷の大きさに基づいて予め設定された切替負荷条件が成立した状態が切替確定時間以上継続した場合に、目標回転数を切り替えるようにしてもよい。そして、金属刃が装着部に装着されている場合における切替確定時間は、ナイロンコードカッターが装着部に装着されている場合における切替確定時間より長いようにしてもよい。
【００１５】
本開示の一態様では、装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、少なくとも１つの切替パラメータは、予め設定された切替無効時間を含むようにしてもよい。そして、制御部は、切替無効時間が経過した後に、負荷の大きさに基づいて予め設定された切替負荷条件が成立したか否かを判断するようにしてもよい。そして、金属刃が装着部に装着されている場合における切替無効時間は、ナイロンコードカッターが装着部に装着されている場合における切替無効時間より長いようにしてもよい。
【００１６】
本開示の一態様では、負荷の状態に応じて切り替えられる目標回転数の設定段数は、装着部に装着された先端工具の種類に応じて異なるように設定されるようにしてもよい。
本開示の一態様では、装着部には、少なくとも、金属刃およびナイロンコードカッターが装着され、金属刃が装着部に装着されている場合における設定段数は、ナイロンコードカッターが装着部に装着されている場合における設定段数よりも多いようにしてもよい。
【００１７】
本開示の一態様では、制御部は、負荷の大きさに基づいて目標回転数を切り替える自動切替制御と、作業者の操作に基づいて目標回転数を切り替える手動切替制御とを有し、自動切替制御で設定される目標回転数の設定段数は、手動切替制御で設定可能な設定段数よりも多いようにしてもよい。これにより、本開示の電動作業機は、自動切替制御において、負荷に応じた適切な回転数でモータを回転させ易くなるとともに、手動切替制御において、作業者が目標回転数を選択する煩雑さを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】草刈機の全体構成を示す斜視図である。
【図２】草刈機の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】金属刃が装着されている場合における自動変速モード時の速度モードの切り替えを説明する図である。
【図４】ナイロンコードカッターが装着されている場合における自動変速モード時の速度モードの切り替えを説明する図である。
【図５】草刈機制御処理を示すフローチャートである。
【図６】モード・方向設定処理を示すフローチャートである。
【図７】モータ制御処理を示すフローチャートである。
【図８】モータ駆動処理を示すフローチャートである。
【図９】自動変速設定処理を示すフローチャートである。
【図１０】回転数設定処理を示すフローチャートである。
【図１１】電流制限設定処理を示すフローチャートである。
【図１２】刃物判別処理を示すフローチャートである。
【図１３】金属刃が装着されている場合における刃物判別の具体例を示すタイミングチャートである。
【図１４】ナイロンコードカッターが装着されている場合における刃物判別の具体例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の草刈機１は、図１に示すように、メインパイプ２と、駆動ユニット３と、回転刃４と、カバー５と、ハンドル６と、操作・表示ユニット７と、バッテリパック８と制御ユニット９とを備える。
【００２０】
メインパイプ２は、長尺かつ中空の棒状に形成されている。メインパイプ２の一端に駆動ユニット３が取り付けられ、メインパイプ２の他端に制御ユニット９が取り付けられている。以下、メインパイプ２に沿って、駆動ユニット３が取り付けられている側を前側、制御ユニット９が取り付けられている側を後側という。
【００２１】
駆動ユニット３は、回転刃４を回転駆動させるための駆動源であるモータ２０を搭載している。なお、モータ２０は、図１には示しておらず、図２に示している。駆動ユニット３は、モータ２０の回転軸の先端には減速用のギヤ機構を備える。このギヤ機構の出力軸には、回転刃４が着脱可能に装着される。このため、モータ２０が回転すると、その回転がギヤ機構を介して出力軸に伝達され、出力軸は回転刃４と一体に回転する。
【００２２】
回転刃４は、金属刃またはナイロンコードカッターである。すなわち、作業者は、回転刃４として、金属刃およびナイロンコードカッターの何れかを駆動ユニット３に装着することができる。図１は、回転刃４として金属刃が装着された状態を示す。回転刃４は、回転することにより、草および小径木などを刈り取ることができる。
【００２３】
金属刃は、金属材料で円板状に形成されて、円板の外周に沿って複数の鋸刃状の歯が形成された部材である。
ナイロンコードカッターは、円筒状のスプールと、スプールに収容されたナイロンコードとを備える。ナイロンコードカッターを駆動ユニット３の出力軸に装着すると、ナイロンコードカッターは、モータ２０の回転駆動力によって回転する。ナイロンコードカッターを構成するスプールの側面には、ナイロンコードを引き出すための穴が２つ形成されており、この２つの穴からナイロンコードが引き出される。スプールが回転し、スプールから引き出されているナイロンコードが草などに当たることにより、草などが刈り取られる。
【００２４】
カバー５は、メインパイプ２の前端側において、回転刃４の後側に配置されるように取り付けられる。カバー５は、回転刃４により刈り取られた草などが作業者側に飛んでくるのを阻止する。
【００２５】
ハンドル６は、作業者が草刈機１を用いて草刈り作業を行う際に把持するための部材である。ハンドル６は、メインパイプ２の長さ方向における中間位置付近でメインパイプ２に接続されている。ハンドル６は、Ｕ字状に形成されており、Ｕ字の両端部分にグリップが設けられている。
【００２６】
操作・表示ユニット７は、作業者が指で草刈機１を操作する機能と、草刈機１の動作状態を表示する機能とを有する。操作・表示ユニット７は、ハンドル６における一方のグリップ部分に、取り付けられている。
【００２７】
操作・表示ユニット７は、草刈機１の動作状態を表示する表示部１１と、トリガスイッチ１２と、ロックオフスイッチ１３とを備える。トリガスイッチ１２は、モータ２０の駆動指令を入力するための操作スイッチである。トリガスイッチ１２は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。ロックオフスイッチ１３は、トリガスイッチ１２を操作可能とするための操作スイッチである。
【００２８】
バッテリパック８は、制御ユニット９に着脱自在に装着されて制御ユニット９に直流電力を供給する。
図２に示すように、制御ユニット９は、駆動回路３２、ゲート回路３４、制御回路３６およびレギュレータ４０を備える。制御ユニット９は、バッテリパック８内のバッテリ１８から電力供給を受けてモータ２０を駆動制御する。本実施形態では、モータ２０は、３相ブラシレスモータである。
【００２９】
駆動回路３２は、バッテリ１８から電力供給を受けて、モータ２０の各相巻線に電流を流すための回路である。本実施形態では、駆動回路３２は、６つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６を備える３相フルブリッジ回路として構成されている。本実施形態では、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６はＭＯＳＦＥＴである。
【００３０】
駆動回路３２において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ３は、モータ２０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１８の正極側に接続された電源ラインとの間に設けられている。スイッチング素子Ｑ４〜Ｑ６は、モータ２０の各端子Ｕ，Ｖ，Ｗと、バッテリ１８の負極側に接続されたグランドラインとの間に設けられている。
【００３１】
ゲート回路３４は、制御回路３６から出力された制御信号に従い、駆動回路３２内の各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフさせることで、モータ２０の各相巻線に電流を流し、モータ２０を回転させる回路である。
【００３２】
制御回路３６は、ＣＰＵ３６ａ、ＲＯＭ３６ｂおよびＲＡＭ３６ｃ等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵ３６ａが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭ３６ｂが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵ３６ａが実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御回路３６を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。
【００３３】
制御ユニット９は、バッテリ電圧検出部４２と、電流検出回路４４とを備える。バッテリ電圧検出部４２は、バッテリ１８の電圧を検出する。電流検出回路４４は、モータ２０に流れた電流（以下、負荷電流Ｉｍ）を検出する。
【００３４】
また草刈機１は、モータ２０の回転位置および回転数を検出する回転センサ５０を備える。
操作・表示ユニット７は、更に、主電源スイッチ１４、モード切替スイッチ１５および逆転スイッチ１６を備える。
【００３５】
主電源スイッチ１４は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。なお、本実施形態では、主電源スイッチ１４の操作方法が２種類ある。１つは長押しであり、もう１つは短押しである。長押しは、主電源スイッチ１４を押し下げた状態を所定時間（例えば２秒）以上維持させる操作であり、短押しは、主電源スイッチ１４を押し下げた状態を上記所定時間未満維持させる操作である。
【００３６】
このため、制御回路３６は、主電源スイッチ１４が長押しされる毎に、主電源のオン状態とオフ状態とが切り替わったことを認識する。
主電源スイッチ１４は、後述する速度モードを切り替える機能も有している。すなわち、速度モードの切り替えは主電源スイッチ１４の短押し操作に従って行われる。
【００３７】
モード切替スイッチ１５は、草刈機１の動作モードを定回転モードおよび自動変速モードの何れかに設定するために作業者により操作されるスイッチである。モード切替スイッチ１５は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。
【００３８】
逆転スイッチ１６は、モータ２０の回転方向を、対象物を刈り取る正方向と、正方向とは反対の逆方向との何れかに切り替えるための操作スイッチである。逆転スイッチ１６は、作業者が押し下げ操作をしているときにだけオン状態となるタクトスイッチで構成されている。
【００３９】
上述した表示部１１、トリガスイッチ１２、主電源スイッチ１４、モード切替スイッチ１５、逆転スイッチ１６、バッテリ電圧検出部４２、電流検出回路４４および回転センサ５０は、制御回路３６に接続される。
【００４０】
レギュレータ４０は、バッテリ１８から電力供給を受けて、制御回路３６を動作させるための電源電圧Ｖｃｃを生成し、制御ユニット９の内部回路に電源供給を行う。
レギュレータ４０は、主電源スイッチ１４がオン状態になると起動し、制御回路３６への電源供給を開始する。これにより、制御回路３６は、起動して、草刈機制御処理を実行する。
【００４１】
ここで、本実施形態における動作モードおよび速度モードについて説明する。
草刈機１の動作モードは、定回転モードおよび自動変速モードの二種類である。定回転モードは、作業者が自ら速度モードを所望のモードに固定して作業することができる動作モードである。自動変速モードは、速度モードが負荷に応じて自動的に切り替わる動作モードである。
【００４２】
定回転モードにおける速度モードは、モータ２０の後述する指令回転数が低い順に、低速モード、中速モードおよび高速モードの三種類である。
金属刃が装着されている場合おける低速モード、中速モードおよび高速モードの指令回転数はそれぞれ、３５００，５５００，７５００ｒｐｍである。
【００４３】
ナイロンコードカッターが装着されている場合おける低速モード、中速モードおよび高速モードの指令回転数はそれぞれ、３５００，４５００，５５００ｒｐｍである。
金属刃が装着されている場合には、自動変速モードにおける速度モードは、モータ２０の指令回転数が低い順に、第１回転数モード、第２回転数モード、第３回転数モード、第４回転数モードおよび第５回転数モードの五種類である。
【００４４】
ナイロンコードカッターが装着されている場合には、自動変速モードにおける速度モードは、モータ２０の指令回転数が低い順に、第６回転数モード、第７回転数モードおよび第８回転数モードの三種類である。
【００４５】
金属刃が装着されている場合における第１回転数モード、第２回転数モード、第３回転数モード、第４回転数モードおよび第５回転数モードの指令回転数はそれぞれ、３５００，４５００，５５００，６５００，７５００ｒｐｍである。
【００４６】
ナイロンコードカッターが装着されている場合における、第６回転数モード、第７回転数モードおよび第８回転数モードの指令回転数はそれぞれ、３５００，４５００，５５００ｒｐｍである。
【００４７】
本実施形態では、制御回路３６の起動時には、初期設定として、動作モードは定回転モードに設定され、速度モードは高速モードに設定される。
動作モードが定回転モードに設定されている間は、作業者は、主電源スイッチ１４を短押しすることで、速度モードを切り替えることができる。具体的には、主電源スイッチ１４がオン状態になる度に、動作モードが、高速モード→中速モード→低速モード→高速モード（以下同様）の順に変化する。
【００４８】
作業者は、モード切替スイッチ１５を操作することで、動作モードを、定回転モードおよび自動変速モードの何れかに設定することができる。具体的には、モード切替スイッチ１５がオン状態になる度に、動作モードが定回転モードと自動変速モードとの間で交互に切り替わる。
【００４９】
本実施形態では、動作モードが自動変速モードから定回転モードに切り替わった場合には、速度モードは、高速モードに設定される。また、動作モードが定回転モードから自動変速モードに切り替わった場合には、速度モードは、第１回転数モードに設定される。そして、トリガスイッチ１２がオン状態となりモータ２０が回転している間は、モータ２０に加わる負荷に応じて、第１〜５回転数モードの中から適切な速度モードが自動的に設定される。
【００５０】
次に、動作モードが自動変速モードに設定されているときに制御回路３６により実行される自動変速制御について説明する。動作モードが自動変速モードに設定されている場合には、負荷に応じて速度モードが自動的に切り替わる。
【００５１】
本実施形態では、金属刃が装着されている場合において速度モードを自動的に切り替えるための速度モード切替条件として、第１上昇条件、第２上昇条件、第３上昇条件、第４上昇条件、第１下降条件、第２下降条件、第３下降条件および第４下降条件が予め設定されている。
【００５２】
第１上昇条件は、図３に示すように、速度モードを第１回転数モードから第２回転数モードに切り替えるための条件である。第１上昇条件は、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１、第１上昇確定時間Ｔｕ１および第１マスク時間Ｔｍ１を用いて設定されている。
【００５３】
具体的には、第１上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第１上昇電流閾値ＴＨｕ１以上となっている状態が第１上昇確定時間Ｔｕ１以上継続することである。速度モードが第１回転数モードに設定されている場合に、第１上昇条件を満たした場合は、速度モードが第１回転数モードから第２回転数モードに自動的に切り替わる。
【００５４】
なお、モータ２０の始動直後は、過渡的に過大な突入電流が流れる。その突入電流に対して第１上昇条件の成否判定を行うと、モータ３１の負荷が実際には小さいにもかかわらず大きな負荷がかかっていると判断して第１上昇条件を満たしていると誤判定してしまうおそれがある。そこで、第１上昇条件として第１マスク時間Ｔｍ１を設定し、モータ２０の始動後、第１マスク時間Ｔｍ１が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第１上昇条件の成否判定を行わないようにしている。
【００５５】
第２上昇条件は、速度モードを第２回転数モードから第３回転数モードに切り替えるための条件である。第２上昇条件は、第２上昇電流閾値ＴＨｕ２、第２上昇確定時間Ｔｕ２および第２マスク時間Ｔｍ２を用いて設定されている。第２上昇電流閾値ＴＨｕ２は、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１より大きくなるように設定されている。
【００５６】
具体的には、第２上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第２上昇電流閾値ＴＨｕ２以上となっている状態が第２上昇確定時間Ｔｕ２以上継続することである。速度モードが第２回転数モードに設定されている場合に、第２上昇条件を満たした場合は、速度モードが第２回転数モードから第３回転数モードに自動的に切り替わる。
【００５７】
なお、モータ２０の目標回転数が上昇方向に切り替わった直後は、始動時と同様に、過渡的に過大な突入電流が流れる。このため、第２上昇条件においても第２マスク時間Ｔｍ２が設定されている。すなわち、速度モードが第１回転数モードから第２回転数モードに切り替わった後、第２マスク時間Ｔｍ２が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第２上昇条件の成否判定を行わないようにしている。
【００５８】
第３上昇条件は、速度モードを第３回転数モードから第４回転数モードに切り替えるための条件である。第３上昇条件は、第３上昇電流閾値ＴＨｕ３、第３上昇確定時間Ｔｕ３および第３マスク時間Ｔｍ３を用いて設定されている。第３上昇電流閾値ＴＨｕ３は、第２上昇電流閾値ＴＨｕ２より大きくなるように設定されている。
【００５９】
具体的には、第３上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第３上昇電流閾値ＴＨｕ３以上となっている状態が第３上昇確定時間Ｔｕ３以上継続することである。速度モードが第３回転数モードに設定されている場合に、第３上昇条件を満たした場合は、速度モードが第３回転数モードから第４回転数モードに自動的に切り替わる。
【００６０】
なお、第３上昇条件においても第３マスク時間Ｔｍ３が設定されている。すなわち、速度モードが第２回転数モードから第３回転数モードに切り替わった後、第３マスク時間Ｔｍ３が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第３上昇条件の成否判定を行わないようにしている。
【００６１】
第４上昇条件は、速度モードを第４回転数モードから第５回転数モードに切り替えるための条件である。第４上昇条件は、第４上昇電流閾値ＴＨｕ４、第４上昇確定時間Ｔｕ４および第４マスク時間Ｔｍ４を用いて設定されている。第４上昇電流閾値ＴＨｕ４は、第３上昇電流閾値ＴＨｕ３より大きくなるように設定されている。
【００６２】
具体的には、第４上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第４上昇電流閾値ＴＨｕ４以上となっている状態が第４上昇確定時間Ｔｕ４以上継続することである。速度モードが第４回転数モードに設定されている場合に、第４上昇条件を満たした場合は、速度モードが第４回転数モードから第５回転数モードに自動的に切り替わる。
【００６３】
なお、第４上昇条件においても第４マスク時間Ｔｍ４が設定されている。すなわち、速度モードが第３回転数モードから第４回転数モードに切り替わった後、第４マスク時間Ｔｍ４が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第４上昇条件の成否判定を行わないようにしている。
【００６４】
第４下降条件は、速度モードを第５回転数モードから第４回転数モードに切り替えるための条件である。第４下降条件は、第４下降電流閾値ＴＨｄ４および第４下降確定時間Ｔｄ４を用いて設定されている。第４下降電流閾値ＴＨｄ４は、第４上昇電流閾値ＴＨｕ４より小さくなるように設定されている。第４下降確定時間Ｔｄ４は、第４上昇確定時間Ｔｕ４より長くなるように設定されている。
【００６５】
具体的には、第４下降条件は、負荷電流Ｉｍが第４下降電流閾値ＴＨｄ４以下となっている状態が第４下降確定時間Ｔｄ４以上継続することである。速度モードが第５回転数モードに設定されている場合に、第４下降条件を満たした場合は、速度モードが第５回転数モードから第４回転数モードに自動的に切り替わる。
【００６６】
第３下降条件は、速度モードを第４回転数モードから第３回転数モードに切り替えるための条件である。第３下降条件は、第３下降電流閾値ＴＨｄ３および第３下降確定時間Ｔｄ３を用いて設定されている。第３下降電流閾値ＴＨｄ３は、第３上昇電流閾値ＴＨｕ３より小さくなるように設定されている。第３下降確定時間Ｔｄ３は、第３上昇確定時間Ｔｕ３より長くなるように設定されている。
【００６７】
具体的には、第３下降条件は、負荷電流Ｉｍが第３下降電流閾値ＴＨｄ３以下となっている状態が第３下降確定時間Ｔｄ３以上継続することである。速度モードが第４回転数モードに設定されている場合に、第３下降条件を満たした場合は、速度モードが第４回転数モードから第３回転数モードに自動的に切り替わる。
【００６８】
第２下降条件は、速度モードを第３回転数モードから第２回転数モードに切り替えるための条件である。第２下降条件は、第２下降電流閾値ＴＨｄ２および第２下降確定時間Ｔｄ２を用いて設定されている。第２下降電流閾値ＴＨｄ２は、第２上昇電流閾値ＴＨｕ２より小さくなるように設定されている。第２下降確定時間Ｔｄ２は、第２上昇確定時間Ｔｕ２より長くなるように設定されている。
【００６９】
具体的には、第２下降条件は、負荷電流Ｉｍが第２下降電流閾値ＴＨｄ２以下となっている状態が第２下降確定時間Ｔｄ２以上継続することである。速度モードが第３回転数モードに設定されている場合に、第２下降条件を満たした場合は、速度モードが第３回転数モードから第２回転数モードに自動的に切り替わる。
【００７０】
第１下降条件は、速度モードを第２回転数モードから第１回転数モードに切り替えるための条件である。第１下降条件は、第１下降電流閾値ＴＨｄ１および第１下降確定時間Ｔｄ１を用いて設定されている。第１下降電流閾値ＴＨｄ１は、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１より小さくなるように設定されている。第１下降確定時間Ｔｄ１は、第１上昇確定時間Ｔｕ１より長くなるように設定されている。
【００７１】
具体的には、第１下降条件は、負荷電流Ｉｍが第１下降電流閾値ＴＨｄ１以下となっている状態が第１下降確定時間Ｔｄ１以上継続することである。速度モードが第２回転数モードに設定されている場合に、第１下降条件を満たした場合は、速度モードが第２回転数モードから第１回転数モードに自動的に切り替わる。
【００７２】
本実施形態では、ナイロンコードカッターが装着されている場合において速度モードを自動的に切り替えるための速度モード切替条件として、第６上昇条件、第７上昇条件、第６下降条件および第７下降条件が予め設定されている。
【００７３】
第６上昇条件は、図４に示すように、速度モードを第６回転数モードから第７回転数モードに切り替えるための条件である。第６上昇条件は、第６上昇電流閾値ＴＨｕ６、第６上昇確定時間Ｔｕ６およびマスク時間Ｔｍ６を用いて設定されている。
【００７４】
具体的には、第６上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第６上昇電流閾値ＴＨｕ６以上となっている状態が第６上昇確定時間Ｔｕ６以上継続することである。速度モードが第６回転数モードに設定されている場合に、第６上昇条件を満たした場合は、速度モードが第６回転数モードから第７回転数モードに自動的に切り替わる。なお、モータ２０の始動後、マスク時間Ｔｍ６が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第６上昇条件の成否判定を行わないようにしている。また第６上昇電流閾値ＴＨｕ６は、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１より大きくなるように設定されている。
【００７５】
第７上昇条件は、速度モードを第７回転数モードから第８回転数モードに切り替えるための条件である。第７上昇条件は、第７上昇電流閾値ＴＨｕ７、第７上昇確定時間Ｔｕ７およびマスク時間Ｔｍ７を用いて設定されている。第７上昇電流閾値ＴＨｕ７は、第６上昇電流閾値ＴＨｕ６より大きくなるように設定されている。
【００７６】
具体的には、第７上昇条件は、負荷電流Ｉｍが第７上昇電流閾値ＴＨｕ７以上となっている状態が第７上昇確定時間Ｔｕ７以上継続することである。速度モードが第７回転数モードに設定されている場合に、第７上昇条件を満たした場合は、速度モードが第７回転数モードから第８回転数モードに自動的に切り替わる。
【００７７】
なお、速度モードが第６回転数モードから第７回転数モードに切り替わった後、マスク時間Ｔｍ７が経過するまでは、負荷電流Ｉｍに基づく第７上昇条件の成否判定を行わないようにしている。
【００７８】
第７下降条件は、速度モードを第８回転数モードから第７回転数モードに切り替えるための条件である。第７下降条件は、第７下降電流閾値ＴＨｄ７および第７下降確定時間Ｔｄ７を用いて設定されている。第７下降電流閾値ＴＨｄ７は、第７上昇電流閾値ＴＨｕ７より小さくなるように設定されている。第７下降確定時間Ｔｄ７は、第７上昇確定時間Ｔｕ７より長くなるように設定されている。
【００７９】
具体的には、第７下降条件は、負荷電流Ｉｍが第７下降電流閾値ＴＨｄ７以下となっている状態が第７下降確定時間Ｔｄ７以上継続することである。速度モードが第８回転数モードに設定されている場合に、第７下降条件を満たした場合は、速度モードが第８回転数モードから第７回転数モードに自動的に切り替わる。
【００８０】
第６下降条件は、速度モードを第７回転数モードから第６回転数モードに切り替えるための条件である。第６下降条件は、第６下降電流閾値ＴＨｄ６および第６下降確定時間Ｔｄ６を用いて設定されている。第６下降電流閾値ＴＨｄ６は、第６上昇電流閾値ＴＨｕ６より小さくなるように設定されている。第６下降確定時間Ｔｄ６は、第６上昇確定時間Ｔｕ６より長くなるように設定されている。
【００８１】
具体的には、第６下降条件は、負荷電流Ｉｍが第６下降電流閾値ＴＨｄ６以下となっている状態が第６下降確定時間Ｔｄ６以上継続することである。速度モードが第７回転数モードに設定されている場合に、第６下降条件を満たした場合は、速度モードが第７回転数モードから第６回転数モードに自動的に切り替わる。
【００８２】
また、第１〜４上昇確定時間Ｔｕ１〜４は、第６，７上昇確定時間Ｔｕ６，７より長くなるように設定されている。また、第１〜４マスク時間Ｔｍ１〜４は、第６，７マスク時間Ｔｍ６，７より長くなるように設定されている。
【００８３】
次に、制御回路３６が実行する草刈機制御処理の手順を説明する。草刈機制御処理は、予め設定された制御周期（例えば、１ｍｓ）が経過する毎に繰り返し実行される処理である。
【００８４】
草刈機制御処理が実行されると、制御回路３６は、図５に示すように、まずＳ１０にて、スイッチ操作検出処理を実行する。スイッチ操作検出処理では、制御回路３６は、トリガスイッチ１２、主電源スイッチ１４、モード切替スイッチ１５および逆転スイッチ１６がオン状態であるか否かを検出する。
【００８５】
また制御回路３６は、Ｓ２０にて、ＡＤ変換処理を実行する。ＡＤ変換処理では、制御回路３６は、バッテリ電圧検出部４２からの検出信号と、電流検出回路４４からの検出信号とをＡＤ変換し、変換結果をＲＡＭ３６ｃに記憶する。
【００８６】
また制御回路３６は、Ｓ３０にて、異常検出処理を実行する。異常検出処理では、制御回路３６は、Ｓ２０でのＡＤ変換処理により得られた検出結果に基づいて、過電流の発生およびバッテリ電圧の低下などの異常を検出する。
【００８７】
また制御回路３６は、Ｓ４０にて、モード・方向設定処理を実行する。モード・方向設定処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ５０にて、モータ制御処理を実行する。モータ制御処理の詳細は後述する。
【００８８】
また制御回路３６は、Ｓ６０にて、刃物判別処理を実行する。刃物判別処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ７０にて、表示処理を実行し、草刈機制御処理を一旦終了する。表示処理では、制御回路３６は、モータ２０の動作状態、バッテリ１８の残容量、および、草刈機１の異常などを、表示部１１に表示させる。
【００８９】
次に、Ｓ４０で実行されるモード・方向設定処理の手順を説明する。
モード・方向設定処理が実行されると、制御回路３６は、図６に示すように、まずＳ１１０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。以下の説明において、フラグをセットするとは、そのフラグの値を１にすることを示し、フラグをクリアするとは、そのフラグの値を０にすることを示す。
【００９０】
ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、モード・方向設定処理を終了する。一方、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ１２０にて、モード設定処理を実行する。
【００９１】
モード設定処理では、制御回路３６は、スイッチ操作検出処理におけるモード切替スイッチ１５の検出結果に基づいて、モード切替スイッチ１５が押される毎に、動作モードを定回転モードと自動変速モードとの間で交互に切り替えて設定する。またモード設定処理では、制御回路３６は、スイッチ操作検出処理における主電源スイッチ１４の検出結果に基づいて、速度モードを、高速モード、中速モードおよび低速モードの何れかに設定する。具体的には、制御回路３６は、動作モードが定回転モードに設定されている場合において、主電源スイッチ１４が短押しされる毎に、速度モードを、高速モード→中速モード→低速モード→高速モード（以下同様）の順に切り替えて設定する。
【００９２】
また制御回路３６は、Ｓ１３０にて、回転方向設定処理を実行し、モード・方向設定処理を終了する。回転方向設定処理では、制御回路３６は、スイッチ操作検出処理における逆転スイッチ１６の検出結果に基づいて、逆転スイッチ１６がオン状態になる度に、モータ２０の回転方向を、正方向と逆方向との間で交互に切り替えて設定する。
【００９３】
次に、Ｓ５０で実行されるモータ制御処理の手順を説明する。
モータ制御処理が実行されると、制御回路３６は、図７に示すように、まずＳ２１０にて、トリガスイッチ１２がオン状態であるか否かを判断する。ここで、トリガスイッチ１２がオン状態でない場合には、制御回路３６は、Ｓ２４０に移行する。
【００９４】
一方、トリガスイッチ１２がオン状態である場合には、制御回路３６は、Ｓ２２０にて、Ｓ３０の異常検出処理において異常を検出したか否かを判断する。ここで、異常を検出していな場合には、制御回路３６は、Ｓ２３０にて、モータ駆動処理を実行して、モータ制御処理を終了する。モータ駆動処理の詳細は後述する。一方、異常を検出した場合には、制御回路３６は、Ｓ２４０に移行する。
【００９５】
そしてＳ２４０に移行すると、制御回路３６は、ブレーキ制御を実行するか否か判断する。具体的には、制御回路３６は、モータ２０が回転しており、且つ、モータ２０に制動力を発生させても制御ユニット９に影響がない場合には、ブレーキ制御を実行すると判断する。ここで、ブレーキ制御を実行すると判断した場合には、制御回路３６は、Ｓ２５０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられたブレーキフラグＦ３をセットし、モータ制御処理を終了する。ブレーキフラグＦ３がセットされることにより、制御回路３６は、予め設定された手順でスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン状態またはオフ状態にすることで短絡ブレーキを実行し、モータ２０に制動力を発生させる。
【００９６】
一方、ブレーキ制御を実行しないと判断した場合には、制御回路３６は、Ｓ２６０にて、ブレーキフラグＦ３をクリアし、モータ制御処理を終了する。
ここで、Ｓ２３０で実行されるモータ駆動処理の手順を説明する。
【００９７】
モータ駆動処理が実行されると、制御回路３６は、図８に示すように、まずＳ３１０にて、自動変速設定処理を実行する。自動変速設定処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ３２０にて、回転数設定処理を実行する。回転数設定処理の詳細は後述する。
【００９８】
また制御回路３６は、Ｓ３３０にて、電流制限設定処理を実行する。電流制限設定処理の詳細は後述する。
また制御回路３６は、Ｓ３４０にて、フィードバック制御により、モータ２０の回転数と目標回転数との偏差が０になるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を算出する。
【００９９】
また制御回路３６は、Ｓ３５０にて、Ｓ３４０で設定されたデューティ比を有するＰＷＭ信号をゲート回路３４へ出力し、モータ駆動処理を終了する。
次に、Ｓ３１０で実行される自動変速設定処理の手順を説明する。
【０１００】
自動変速設定処理が実行されると、制御回路３６は、図９に示すように、まずＳ４１０にて、動作モードが自動変速モードに設定されているか否かを判断する。ここで、動作モードが自動変速モードに設定されていない場合には、制御回路３６は、自動変速設定処理を終了する。
【０１０１】
一方、動作モードが自動変速モードに設定されている場合には、制御回路３６は、Ｓ４２０にて、金属刃が装着されているか否かを判断する。具体的には、制御回路３６は、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別結果ＲＪに１が格納されている場合に、金属刃が装着されていると判断する。
【０１０２】
ここで、金属刃が装着されている場合には、制御回路３６は、Ｓ４３０にて、金属刃用に上昇電流閾値を設定する。具体的には、制御回路３６は、上昇電流閾値として、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１、第２上昇電流閾値ＴＨｕ２、第３上昇電流閾値ＴＨｕ３および第４上昇電流閾値ＴＨｕ４を設定する。
【０１０３】
また制御回路３６は、Ｓ４４０にて、金属刃用に上昇確定時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、上昇確定時間として、第１上昇確定時間Ｔｕ１、第２上昇確定時間Ｔｕ２、第３上昇確定時間Ｔｕ３および第４上昇確定時間Ｔｕ４を設定する。
【０１０４】
また制御回路３６は、Ｓ４５０にて、金属刃用にマスク時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、マスク時間として、第１マスク時間Ｔｍ１、第２マスク時間Ｔｍ２、第３マスク時間Ｔｍ３および第４マスク時間Ｔｍ４を設定する。
【０１０５】
また制御回路３６は、Ｓ４６０にて、金属刃用に下降電流閾値を設定する。具体的には、制御回路３６は、下降電流閾値として、第１下降電流閾値ＴＨｄ１、第２下降電流閾値ＴＨｄ２、第３下降電流閾値ＴＨｄ３および第４下降電流閾値ＴＨｄ４を設定する。
【０１０６】
また制御回路３６は、Ｓ４７０にて、金属刃用に下降確定時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、下降確定時間として、第１下降確定時間Ｔｄ１、第２下降確定時間Ｔｄ２、第３下降確定時間Ｔｄ３および第４下降確定時間Ｔｄ４を設定する。
【０１０７】
そして制御回路３６は、Ｓ４８０にて、金属刃用に最高回転数を設定し、Ｓ５５０に移行する。具体的には、制御回路３６は、最高回転数として、予め設定された金属刃用最高回転数（例えば、７５００ｒｐｍ）を設定する。
【０１０８】
またＳ４２０にて、金属刃が装着されていない場合には、制御回路３６は、Ｓ４９０にて、ナイロンコードカッター用に上昇電流閾値を設定する。具体的には、制御回路３６は、上昇電流閾値として、第６上昇電流閾値ＴＨｕ６および第７上昇電流閾値ＴＨｕ７を設定する。
【０１０９】
また制御回路３６は、Ｓ５００にて、ナイロンコードカッター用に上昇確定時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、上昇確定時間として、第６上昇確定時間Ｔｕ６および第７上昇確定時間Ｔｕ７を設定する。
【０１１０】
また制御回路３６は、Ｓ５１０にて、ナイロンコードカッター用にマスク時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、マスク時間として、第６マスク時間Ｔｍ６および第７マスク時間Ｔｍ７を設定する。
【０１１１】
また制御回路３６は、Ｓ５２０にて、ナイロンコードカッター用に下降電流閾値を設定する。具体的には、制御回路３６は、下降電流閾値として、第６下降電流閾値ＴＨｄ６および第７下降電流閾値ＴＨｄ７を設定する。
【０１１２】
また制御回路３６は、Ｓ５３０にて、ナイロンコードカッター用に下降確定時間を設定する。具体的には、制御回路３６は、下降確定時間として、第６下降確定時間Ｔｄ６および第７下降確定時間Ｔｄ７を設定する。
【０１１３】
そして制御回路３６は、Ｓ５４０にて、ナイロンコードカッター用に最高回転数を設定し、Ｓ５５０に移行する。具体的には、制御回路３６は、最高回転数として、予め設定されたナイロンコードカッター用最高回転数（例えば、５５００ｒｐｍ）を設定する。
【０１１４】
そしてＳ５５０に移行すると、制御回路３６は、設定された上昇電流閾値、上昇確定時間、マスク時間、下降電流閾値および下降確定時間に基づいて、自動変速モードにおける速度モードを設定し、自動変速設定処理を終了する。
【０１１５】
次に、Ｓ３２０で実行される回転数設定処理の手順を説明する。
回転数設定処理が実行されると、制御回路３６は、図１０に示すように、まずＳ６１０にて、刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ６２０にて、刃物判別用に指令回転数を設定する。具体的には、制御回路３６は、指令回転数を、予め設定された刃物判別用指令回転数に設定する。
【０１１６】
また制御回路３６は、Ｓ６３０にて、刃物判別用に単位時間変化量を設定して、回転数設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、単位時間変化量を、予め設定された刃物判別用変化量に設定する。これにより、制御回路３６は、目標回転数が刃物判別用指令回転数に一致するまで、上記の実行周期が経過する毎に、目標回転数を単位時間変化量ずつ増加させる。
【０１１７】
またＳ６１０にて、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ６４０にて、動作モードが自動変速モードに設定されているか否かを判断する。ここで、動作モードが自動変速モードに設定されている場合には、制御回路３６は、Ｓ６５０にて、自動変速モード用に指令回転数を設定し、Ｓ６７０に移行する。具体的には、制御回路３６は、Ｓ５５０で設定された速度モードに基づいて、指令回転数を、予め設定された自動変速モード用指令回転数に設定する。例えば、速度モードが第３回転数モードである場合には、制御回路３６は、指令回転数を５５００ｒｐｍに設定する。
【０１１８】
一方、動作モードが自動変速モードに設定されていない場合には、制御回路３６は、Ｓ６６０にて、定回転モード用に指令回転数を設定し、Ｓ６７０に移行する。具体的には、制御回路３６は、Ｓ１２０のモード設定処理で設定された速度モードと、判別した刃物種類とに基づいて、指令回転数を、予め設定された定回転モード用指令回転数に設定する。例えば、判別した刃物種類がナイロンコードカッターであり、速度モードが中速モードである場合には、制御回路３６は、指令回転数を４５００ｒｐｍに設定する。
【０１１９】
そしてＳ６７０に移行すると、制御回路３６は、通常用に単位時間変化量を設定して、回転数設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、単位時間変化量を、予め設定された通常用変化量に設定する。これにより、制御回路３６は、目標回転数が、Ｓ６５０またはＳ６６０で設定された指令回転数に一致するまで、上記の実行周期が経過する毎に、目標回転数を単位時間変化量ずつ増加させる。なお、上記の刃物判別用変化量は、通常用変化量より大きくなるように設定される。
【０１２０】
次に、Ｓ３３０で実行される電流制限設定処理の手順を説明する。
電流制限設定処理が実行されると、制御回路３６は、図１１に示すように、まずＳ７１０にて、刃物判別中フラグＦ１がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別中フラグＦ１がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ７２０にて、刃物判別用に電流制限値を設定し、電流制限設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、電流制限値を、予め設定された刃物判別用制限値に設定する。
【０１２１】
一方、刃物判別中フラグＦ１がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ７３０にて、通常用に電流制限値を設定し、電流制限設定処理を終了する。具体的には、制御回路３６は、電流制限値を、予め設定された通常用制限値に設定する。
【０１２２】
次に、Ｓ６０で実行される刃物判別処理の手順を説明する。
刃物判別処理が実行されると、制御回路３６は、図１２に示すように、まずＳ８１０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられた刃物判別完了フラグＦ２がセットされているか否かを判断する。ここで、刃物判別完了フラグＦ２がセットされている場合には、制御回路３６は、Ｓ８３０に移行する。一方、刃物判別完了フラグＦ２がクリアされている場合には、制御回路３６は、Ｓ８２０にて、モータ２０が駆動中であるか否かを判断する。ここで、モータ２０が駆動中でない場合には、Ｓ８３０に移行する。
【０１２３】
そして、Ｓ８３０に移行すると、制御回路３６は、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。
またＳ８２０にて、モータ２０が駆動中である場合には、制御回路３６は、Ｓ８４０にて、モータ２０が駆動を開始してから経過した時間（以下、オン時間）を算出し、算出したオン時間を、ＲＡＭ３６ｃにオン時間Ｔｏｎに格納する。
【０１２４】
そして制御回路３６は、Ｓ８５０にて、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が、予め設定された期間判定値ＴＨ１以下であるか否かを判断する。ここで、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が期間判定値ＴＨ１以下である場合には、制御回路３６は、Ｓ８６０にて、刃物判別中フラグＦ１をセットする。
【０１２５】
さらに制御回路３６は、Ｓ８７０にて、ＲＡＭ３６ｃに設けられたモータ電流Ｉｍｔに格納されている値を取得する。モータ電流Ｉｍｔには、電流検出回路４４から入力される検出信号が示すモータ電流の値が格納される。
【０１２６】
そして制御回路３６は、Ｓ８８０にて、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が、予め設定された金属刃判定値ＴＨ２を超えているか否かを判断する。ここで、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が金属刃判定値ＴＨ２以下である場合には、刃物判別処理を終了する。
【０１２７】
一方、モータ電流Ｉｍｔに格納されている値が金属刃判定値ＴＨ２を超えている場合には、制御回路３６は、Ｓ８９０にて、刃物判別結果ＲＪに１を格納する。これにより、装着されている刃物種類が金属刃であることが確定する。
【０１２８】
また制御回路３６は、Ｓ９００にて、刃物判別完了フラグＦ２をセットする。また制御回路３６は、Ｓ９１０にて、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。
【０１２９】
またＳ８５０にて、オン時間Ｔｏｎに格納されている値が期間判定値ＴＨ１を超えている場合には、制御回路３６は、Ｓ９２０にて、刃物判別結果ＲＪに２を格納する。これにより、装着されている刃物種類がナイロンコードカッターであることが確定する。
【０１３０】
また制御回路３６は、Ｓ９３０にて、刃物判別完了フラグＦ２をセットする。また制御回路３６は、Ｓ９４０にて、刃物判別中フラグＦ１をクリアして、刃物判別処理を終了する。
【０１３１】
次に、金属刃が装着されている場合における刃物判別の具体例を説明する。
図１３に示すように、時刻ｔ０において、トリガスイッチ１２はオフ状態であり、目標回転数は０であり、モータ電流は０であるとする。
【０１３２】
そして時刻ｔ１において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、刃物判別用変化量ΔＲｔ１で徐々に増加し、時刻ｔ２において刃物判別用指令回転数Ｒｉ１に達する。
【０１３３】
目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加し、時刻ｔ３において、モータ電流が金属刃判定値ＴＨ２を超えたとする。これにより、刃物判別が完了し、制御回路３６は、金属刃が装着されていると判断する。
【０１３４】
そして目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ４において通常用指令回転数Ｒｉ２に達する。なお、通常用指令回転数Ｒｉ２は、金属刃用に設定されている。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。
【０１３５】
そして時刻ｔ５において、トリガスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数が０に設定され、モータ電流が０まで減少する。
また時刻ｔ６において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ７において通常用指令回転数Ｒｉ２に達する。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。
【０１３６】
次に、ナイロンコードカッターが装着されている場合における刃物判別の具体例を説明する。
図１４に示すように、時刻ｔ１０において、トリガスイッチ１２はオフ状態であり、目標回転数は０であり、モータ電流は０であるとする。
【０１３７】
そして時刻ｔ１１において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、刃物判別用変化量ΔＲｔ１で徐々に増加し、時刻ｔ１２において刃物判別用指令回転数Ｒｉ１に達する。目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。
【０１３８】
そして時刻ｔ１３において、刃物判別時間Ｔｂが経過する。刃物判別時間Ｔｂ内でモータ電流が金属刃判定値ＴＨ２を超えなかったために、制御回路３６は、ナイロンコードカッターが装着されていると判断し、刃物判別を完了させる。
【０１３９】
そして目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ１４において通常用指令回転数Ｒｉ３に達する。なお、通常用指令回転数Ｒｉ３は、ナイロンコードカッター用に設定されている。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。
【０１４０】
そして時刻ｔ１５において、トリガスイッチ１２がオン状態からオフ状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数が０に設定され、モータ電流が０まで減少する。
また時刻ｔ１６において、トリガスイッチ１２がオフ状態からオン状態に切り替わったとする。これにより、目標回転数は、通常用変化量ΔＲｔ２で徐々に増加し、時刻ｔ１７において通常用指令回転数Ｒｉ３に達する。また、目標回転数の増加により、モータ電流が徐々に増加する。
【０１４１】
このように構成された草刈機１は、駆動ユニット３と、モータ２０と、制御ユニット９とを備える。駆動ユニット３は、複数種類の回転刃４が択一的に装着される。モータ２０は、駆動ユニット３に装着された回転刃４を駆動させる。制御ユニット９は、回転刃４の種類に基づいて設定される目標回転数で回転するようにモータ２０を制御する。
【０１４２】
このように草刈機１は、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じた適切な回転数でモータ２０を回転させることができる。このため、草刈機１は、金属刃が装着されている場合には適切な目標回転数であり適切に電力を消費しているのにも関わらず、ナイロンコードカッターが装着されている場合には高過ぎる目標回転数であり無駄に電力を消費しているという事態の発生を抑制することができる。したがって、草刈機１は、無駄な電力消費を低減させることができる。
【０１４３】
また制御ユニット９は、回転刃４の種類に基づいて、モータ２０の回転数の上限を示す最高回転数を設定する。これにより、草刈機１は、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じて、モータ２０の回転数を制限することができる。このため、草刈機１は、回転刃４の種類に応じて、回転数が無駄に高くなってしまうという事態の発生を抑制し、無駄な電力消費を更に低減させることができる。
【０１４４】
また、金属刃が駆動ユニット３に装着されている場合における最高回転数は、ナイロンコードカッターが駆動ユニット３に装着されている場合における最高回転数より大きい。これにより、草刈機１は、回転数が大きくなると騒音が大きくなるナイロンコードカッターが装着されている場合には、最高回転数を小さくして、騒音を低減することができる。また草刈機１は、回転数が大きくなってもナイロンコードカッターほど騒音が大きくならない金属刃が装着されている場合には、最高回転数を大きくすることにより、作業効率を向上させることができる。
【０１４５】
制御ユニット９は、負荷電流Ｉｍに応じて目標回転数を切り替える。また制御ユニット９は、負荷電流Ｉｍが第１上昇電流閾値ＴＨｕ１以上となっている状態が第１上昇確定時間Ｔｕ１以上継続した場合に、負荷が有ると判断する。そして制御ユニット９は、負荷が有ると判断した後において、速度モードを第１回転数モードから第２回転数モードに切り替えて、目標回転数を設定する。また制御ユニット９は、負荷電流Ｉｍが第６上昇電流閾値ＴＨｕ６以上となっている状態が第６上昇確定時間Ｔｕ６以上継続した場合に、負荷が有ると判断する。そして制御ユニット９は、負荷が有ると判断した後において、速度モードを第６回転数モードから第７回転数モードに切り替えて、指令回転数を設定する。これにより、草刈機１は、モータ２０に負荷が加わっている状態において、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じた適切な回転数でモータ２０を回転させることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【０１４６】
制御ユニット９は、負荷を検出する前に設定される目標回転数を、回転刃４の種類に応じて第１回転数モードまたは第６回転数モードの指令回転数に決定する。これにより、草刈機１は、モータ２０に負荷が加わっていない状態において、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じた適切な回転数でモータ２０を回転させることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【０１４７】
また制御ユニット９は、回転刃４の種類に基づいて、上昇電流閾値、上昇確定時間、マスク時間、下降電流閾値および下降確定時間を設定する。これにより、草刈機１は、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じて適切に指令回転数を切り替えることができ、無駄な電力消費を低減させることができる。
【０１４８】
また、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１および第６上昇電流閾値ＴＨｕ６は、負荷の有無を判断するための負荷有無閾値である。そして、第６上昇電流閾値ＴＨｕ６は、第１上昇電流閾値ＴＨｕ１より大きい。
【０１４９】
また、負荷の状態に応じて切り替えられる目標回転数の設定段数は、駆動ユニット３に装着された回転刃４の種類に応じて異なるように設定される。そして、金属刃が駆動ユニット３に装着されている場合における設定段数は、ナイロンコードカッターが駆動ユニット３に装着されている場合における設定段数よりも多い。金属刃が装着されている場合における設定段数は５であり、ナイロンコードカッターが装着されている場合における設定段数は３である。
【０１５０】
制御ユニット９は、負荷の大きさに基づいて目標回転数を切り替える自動変速モードと、作業者の操作に基づいて目標回転数を切り替える定回転モードとを有し、自動変速モードで設定される目標回転数の設定段数は、定回転モードで設定可能な設定段数よりも多い。金属刃が装着されている場合において、自動変速モードにおける設定段数は５であり、定回転モードにおける設定段数は３である。これにより、草刈機１は、自動変速モードにおいて、負荷に応じた適切な回転数でモータ２０を回転させ易くなるとともに、定回転モードにおいて、作業者が指令回転数を選択する煩雑さを低減することができる。
【０１５１】
以上説明した実施形態において、草刈機１は電動作業機に相当し、回転刃４は先端工具に相当し、駆動ユニット３は装着部に相当し、制御ユニット９は制御部に相当する。
また、目標回転数および指令回転数は目標回転数に相当し、第１，６上昇電流閾値ＴＨｕ１，６は負荷有無閾値に相当する。
【０１５２】
また、第１〜４，６，７上昇確定時間Ｔｕ１〜４，６，７および第１〜４，６，７下降確定時間Ｔｄ１〜４，６，７は切替確定時間に相当し、第１〜４，６，７マスク時間Ｔｍ１〜４，６，７は切替無効時間に相当し、第１〜４，６，７上昇条件および第１〜４，６，７下降条件は切替負荷条件に相当する。
【０１５３】
また、自動変速モードは自動切替制御に相当し、定回転モードは手動切替制御に相当する。
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
【０１５４】
例えば上記実施形態では、電動作業機が草刈機１である形態を示したが、マルチツールまたは芝刈機であってもよい。
上記実施形態では、フィードバック制御によりＰＷＭ信号のデューティ比を算出する形態を示した。しかし、目標回転数とデューティ比との対応関係を示すマップまたは演算式などを用いて、デューティ比を算出するようにしてもよい。
【０１５５】
上記実施形態では、モータ電流Ｉｍｔに基づいて回転刃４の種類を判別することにより、目標回転数を設定する形態を示した。しかし、作業者が草刈機１に入力した回転刃４の種類情報に基づいて、目標回転数を設定するようにしてもよい。
【０１５６】
上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。
【０１５７】
上述した草刈機１の他、当該草刈機１を構成要素とするシステム、当該草刈機１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実態的記録媒体、電動作業機制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【０１５８】
１…草刈機、３…駆動ユニット、４…回転刃、９…制御ユニット、２０…モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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