(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行輪と作業機とを備えた作業車両において、
走行輪を走行用駆動モータで駆動すると共に、作業機をエンジンで駆動する構成とし、
ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを入りにしたときにエンジンの駆動を開始する制御を行なうと共に、ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを切りにするとエンジンを停止する制御を行なう制御手段を設け、
作業機は草を刈るモーアであり、制御手段はＰＴＯクラッチが入り状態を検出しているときに、走行輪の停止状態が設定時間継続することを検出すると、エンジンを停止する制御を行なうことを特徴とする作業車両。
【請求項２】
走行輪と作業機とを備えた作業車両において、
走行輪を走行用駆動モータで駆動すると共に、作業機をエンジンで駆動する構成とし、
ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを入りにしたときにエンジンの駆動を開始する制御を行なうと共に、ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを切りにするとエンジンを停止する制御を行なう制御手段を設け、
作業機は草を刈るモーアであり、モーアで刈った草を集草容器に収容する構成とし、制御手段はＰＴＯクラッチが入り状態を検出しているときに、集草容器の満量センサが満量を検出したときにエンジンを停止する制御を行ない、
満量センサの満量検出によるエンジン停止後、集草容器の草を排出して満量センサによる満量を非検出の状態になっても、ＰＴＯ操作手段によるＰＴＯクラッチ入りを検出まではエンジンの駆動の再開を規制することを特徴とする作業車両。
【請求項３】
走行輪の停止状態が設定時間継続することを検出することによるエンジンの停止後、走行輪の走行を検出しても、ＰＴＯ操作手段によるＰＴＯクラッチ入りを検出するまでは、エンジンの駆動の再開を規制することを特徴とする請求項１記載の作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は芝刈機等のＰＴＯで作業機を駆動する作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１にはエンジンでＰＴＯ及び後輪を駆動し、走行用のバッテリで駆動する電動モータで前輪を駆動し、エンジン３の回転動力で走行用のバッテリを充電する作業車両（芝刈機）について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３５０４７５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の作業車両では基本的にエンジンで走行・作業するものであり、走行用駆動モータは補助的なものである。本発明は、電動モータで走行し、エンジンで作業機を駆動する作業車両において、エンジンの始動・停止を適正に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、かかる技術的課題を解決するために次のような技術的手段を講ずる。すなわち、請求項１記載の発明は、走行輪と作業機とを備えた作業車両において、
走行輪を走行用駆動モータで駆動すると共に、作業機をエンジンで駆動する構成とし、ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを入りにしたときにエンジンの駆動を開始する制御を行なうと共に、ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを切りにするとエンジンを停止する制御を行なう制御手段を設け、作業機は草を刈るモーアであり、制御手段はＰＴＯクラッチが入り状態を検出しているときに、走行輪の停止状態が設定時間継続することを検出すると、エンジンを停止する制御を行なうことを特徴とする作業車両とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、
走行輪と作業機とを備えた作業車両において、
走行輪を走行用駆動モータで駆動すると共に、作業機をエンジンで駆動する構成とし、
ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを入りにしたときにエンジンの駆動を開始する制御を行なうと共に、ＰＴＯ操作手段でＰＴＯクラッチを切りにするとエンジンを停止する制御を行なう制御手段を設け、
作業機は草を刈るモーアであり、モーアで刈った草を集草容器に収容する構成とし、制御手段はＰＴＯクラッチが入り状態を検出しているときに、集草容器の満量センサが満量を検出したときにエンジンを停止する制御を行ない、
満量センサの満量検出によるエンジン停止後、集草容器の草を排出して満量センサによる満量を非検出の状態になっても、ＰＴＯ操作手段によるＰＴＯクラッチ入りを検出まではエンジンの駆動の再開を規制することを特徴とする作業車両とする。
【０００７】
請求項３記載の発明においては、
走行輪の停止状態が設定時間継続することを検出することによるエンジンの停止後、走行輪の走行を検出しても、ＰＴＯ操作手段によるＰＴＯクラッチ入りを検出するまでは、エンジンの駆動の再開を規制することを特徴とする請求項１記載の作業車両とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明においては、走行時の騒音を低減すると共に、作業時にエンジンによる駆動を行なうため円滑な作業を行なえる。
【００１２】
また、走行車体が設定時間以上停止しているときにはモーアを駆動させる意味がないため、エンジンを停止させるものである。無用にエンジンを駆動させずに済む。
【００１３】
請求項２記載の発明においては、集草容器が満量のときにさらなる刈草が供給されるのを防止し、かつ、運転者に満杯であることを気づかせ易くすることが出来る。
また、集草容器内の草を排出しても、運転者が意図しない状態でのエンジンの駆動の再開を防止できるため、安全である。
請求項３記載の発明においては、走行車体の走行を再開しても、運転者が意図しない状態でのエンジンの駆動の再開を防止できるため、安全である。
【００１４】
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】作業車両の側面図
【図２】作業車両の平面図
【図３】伝動及び制御システム図
【図４】制御フローチャート
【図５】制御フローチャート
【図６】制御フローチャート
【図７】制御フローチャート
【図８】制御フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を乗用型の芝刈機に基づいて説明する。
車体には前輪１と後輪２と、前側にエンジン３等を内装するボンネット４と、ボンネット４の後方でかつステップ７の上方にはステアリングハンドル５を備え、その後方には運転席６を設けている。
【００１７】
前輪１と後輪２の間でステップ７の下方には草を刈るモーア８を設ける。モーア８はモーアリンク機構９により上下方向に昇降可能とし、刈った芝を後部に排出するものである。モーア８で刈った芝は後輪２の間を貫通する案内シュート１０を通過し、車体後部に備える集草容器１１に収容する構成である。
【００１８】
次に芝刈機の制御システムについて説明する。
本実施の形態の芝刈機はエンジン３でモーア８を駆動すると共に、バッテリを充電する構成で、該バッテリの電力により駆動モータで走行輪（後輪）を駆動するものである。
【００１９】
さらに、詳細を説明すると、エンジン３の動力でオルタネータ１２を駆動して走行用バッテリ１３を充電する。そして走行用バッテリ１３の電力により走行用駆動モータ１４を駆動するが、インバータ１５で後輪駆動モータの回転数を適宜調節して車速を調節する。詳述はしないが走行用駆動モータ１４は後輪それぞれに設けるタイプでも良いし、１個のモータで行なうようにしても良い。
【００２０】
走行用バッテリ１３の電力はＤＣコンバータ２５を介してコントローラ用バッテリ２６にも供給される。
コントローラ２９は電源スイッチ１８やＰＴＯスイッチ１９の操作情報や、車速を変更する増速ペダル２２の操作情報や、走行用バッテリ１３の電圧値や残量の情報に基づき、オルタネータ１２の始動・停止を切替える充電用クラッチ（電磁クラッチ）１６の入り切り、インバータ１５の回転数、モーアの駆動・停止を切替えるＰＴＯクラッチ２７の入り切り等を制御する。なお、走行用駆動モータ１４の回生による充電機能を備えても良い。他にも運転操作に基づく走行用駆動モータ１４の回転方向の切り替え（前進・後進の切替え）等を制御する。
【００２１】
ステアリングハンドル５の周辺には操作パネル１７を設け、電源スイッチ１８とＰＴＯスイッチ１９と表示パネル２０とエンジン自動始動スイッチ２１を備えている。
次に、本実施の形態の各種制御について以下説明する。
【００２２】
まず、電源をＯＮにしたときについて説明する。
電源スイッチ１８をＯＮにすると走行用バッテリ１３の残量を測定又は算出し、走行可能距離を演算して表示する。走行用バッテリ１３の残量は例えば直近の満充電時からの積算使用電力量から演算される。このとき、走行可能距離が設定距離以下（例えば２ｋｍ以下）の場合には走行不能を表示し、走行可能距離が設定距離以上（例えば２ｋｍ以上）の場合には走行可能を表示しても良い（図４参照）。
【００２３】
電源スイッチ１８のＯＮ時に走行用バッテリ１３の残量が設定量以下の場合には、エンジン３が自動的に駆動を開始して走行用バッテリ１３を充電することができる。一方、前記走行用バッテリ１３残量が設定量以上の場合にはエンジン３の駆動を開始しない。なお、このとき、後述のＰＴＯクラッチ２７は切り状態のままとしている。
【００２４】
走行用バッテリ１３の残量が設定量以下の場合にエンジン３を自動的に駆動を開始する制御は、エンジン自動始動スイッチ２１の入り操作で予め設定することができる。すなわち、エンジン始動スイッチ２１を切にしているときには、電源スイッチ１８ＯＮ時に走行用バッテリ１３残量が設定量以下の場合でも、自動的にエンジン３の駆動を開始しないことで、運転者が意図しない場合のエンジン３の始動を防止するものである。
【００２５】
次に走行開始時について図５に基づいて説明する。
運転者が運転席６に着座して増速ペダル２２を踏むとアクセル情報がコントローラ２９に入力され、走行用駆動モータ１４が駆動を開始し、車体は走行を開始する。走行開始時に走行用バッテリ１３の電圧値を検出し、該電圧値が設定値以上の場合にはそのまま走行し、該電圧値が設定値以下の場合にはエンジン３を自動的に駆動を開始し充電を行なう。このとき、後述のＰＴＯクラッチ２７は切り状態である。
【００２６】
走行開始時は、走行用駆動モータ１４の起動時に大きな電流が流れる。そのため、走行用バッテリ１３が過放電となっていると判定した場合には、エンジン３の駆動による充電を行なうことで走行用バッテリ１３の負荷を軽減し、円滑な走行を行なえるようにする。
【００２７】
エンジン３の駆動を行い、充電された結果、走行用バッテリ１３の電圧値が設定値以上にまで到達するとエンジン３は自動的に停止する。以降、走行時は走行用バッテリ１３の電圧値を検出しながら、電圧値によりエンジン３が自動的に駆動を開始したり停止したりする。
【００２８】
該走行開始時に走行用バッテリ１３の電圧値の検出値によるエンジン３を自動的に駆動開始する制御は、エンジン自動始動スイッチ２１の入り切りに関わらず行なう構成にしても良い。すなわち、運転者が増速ペダル２２を踏むという意思に基づくため、エンジン３を自動的に駆動を開始しても差し支えないためである。
【００２９】
次に、作業機による作業時について図６から図８に基づいて説明する。
本実施の形態の作業機は草刈するモーア８で、ＰＴＯ入切操作手段であるＰＴＯスイッチ１９あるいは図示しないが手動のＰＴＯ操作レバーの操作によりエンジン３の駆動が開始すると共に、ＰＴＯクラッチ２７が入りとなり、エンジン３の動力がモーア８へ伝達され、モーア８は駆動する。そして、モーア８で刈り取った草は案内シュート１０を経て集草容器１１に収容される。
【００３０】
ＰＴＯスイッチ１９の入り操作時には、エンジン３が自動的に駆動を開始すると共にＰＴＯクラッチ２７を入りとし、ＰＴＯスイッチ１９を切り操作するとＰＴＯクラッチ２７が切となりエンジン３が自動的に停止する。
【００３１】
但し、ＰＴＯスイッチ１９を入にしてエンジン３を駆動している時でも以下の場合にはＰＴＯクラッチ２７を切にすると共にエンジン３を自動的に停止する。
第一はＰＴＯスイッチ１９を入りにしたが、走行を停止してから設定時間以上経過すると、自動的にＰＴＯクラッチ２７の切が行なわれると共にエンジン３が停止する。すなわち、車体が設定時間以上停止しているときにはモーア８を駆動させる意味がないため、エンジン３を停止させるものである。このとき、車体が走行を開始しても自動的にエンジン３が駆動を再開することを規制し、運転者がＰＴＯスイッチ１９を入り操作するとＰＴＯクラッチ１９が入りとなると共にエンジン３の駆動が再開し、芝刈り作業がなされる。それにより、自動的に草刈作業が発生するのを防止し、安全性が向上する（図７参照）。
【００３２】
なお、案内シュート１０内に刈り草が詰まったときに排出するために、車体を停止した状態でＰＴＯクラッチ２９を入りにしてエンジン３の駆動を継続するメンテナンススイッチ（図示せず）を設け手も良い。
【００３３】
第二は集草容器１１の満量センサ２４が満量を検出した場合である。すなわち、これ以上草刈作業を行なうことは出来ないのでＰＴＯクラッチ２７を切とすると共にエンジン３を停止する。この場合、走行を停止して集草容器１１をダンプさせて収容した草を排出する。このとき、満量センサ２４は満量を非検知状態となるが、エンジン３の駆動は自動的には再開せず、運転者がＰＴＯスイッチ１９を入り操作するとＰＴＯクラッチ２７が入りとなると共にエンジン３の駆動が再開する。それにより、自動的に草刈作業が発生するのを防止し、安全性が向上する（図８参照）。
【００３４】
ＰＴＯスイッチ１９を入り操作すると走行用バッテリ１３の状態（電圧値・容量等）を検出してバッテリ充電の要・不要を行なう。すなわち、ＰＴＯスイッチを入り操作するとＰＴＯクラッチ２７が入りとし、エンジン３が駆動するが、走行用バッテリ１３の状態が十分と判定した場合には充電を行なわない。すなわち、充電用クラッチ１６を入りにしないでオルタネータ１２が駆動をしない。そして、走行用バッテリ１３の状態が不十分と判定した場合に充電用クラッチ１６を入りにしてオルタネータ１２を駆動させて充電を行なう。このような構成にすることで、効率的な充電を行なうことができる（図６参照）。
【符号の説明】
【００３５】
１  前輪
２  後輪
３  エンジン
８  作業機（モーア）
１３  走行用バッテリ
１４  走行用駆動モータ
１９  ＰＴＯスイッチ
２４  満量センサ
２７  ＰＴＯクラッチ
２９  コントローラ
【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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