(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体に備えたオーガ等の除雪作業部を駆動するエンジンと、前記機体を走行させる走行部の走行速度を可変する電動モータと、これらのエンジン並びに電動モータを関連させて前記走行速度を制御する制御部とを備えた除雪機において、
前記制御部は、操作に基づく前記除雪作業部の作動指令又は前記エンジンの回転数変更指令を受けたときに、これらの指令を受けた時点から一定の時間にわたって、指令を受ける直前における前記電動モータの制御状態を維持するように構成したことを特徴とする除雪機。
【請求項２】
前記一定の時間は、前記エンジンから前記制御部へ発する入力信号が、前記除雪作業部の作動指令又は前記エンジンの回転数変更指令に伴って一時的に乱れたときに、その乱れが解消されるまでの時間に相当することを特徴とした請求項１記載の除雪機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走可能な機体にエンジン駆動式の除雪作業部を備えた除雪機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動式の除雪作業部を備えた除雪機には、例えばオーガ式除雪機のように、走行速度や作業状況に応じて除雪作業部にかかる負荷が増大するものがある。オーガ式除雪機は、前進走行しつつ前部のオーガで雪を掻き集めて除雪する作業機である。走行速度が増すと、オーガによる除雪量も増す。この結果、オーガにかかる負荷は増大する。このようなオーガ式除雪機としては、各種のものが知られている（例えば、特許文献１−２参照。）。
【特許文献１】実開平３−３２６１７号公報
【特許文献２】特開２００２−１４２３０７公報
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に示す従来のオーガ式除雪機は、除雪作業部を備えた機体を走行部によって走行させるようにし、除雪作業部をエンジンにて駆動するというものである。
【０００４】
従来のオーガ式除雪機の一例として、特許文献２に示す従来の技術を、次の図１０に基づき説明する。図１０は従来のオーガ式除雪機の模式図である。
従来のオーガ式除雪機１００は、オーガ１０１及びブロア１０２からなる除雪作業部１０３、除雪作業部１０３をクラッチ１０４を介して駆動するエンジン１０５、クローラからなる左右の走行部１０６，１０６、走行部１０６，１０６を駆動する左右の電動モータ１０７，１０７、走行部１０６，１０６に制動をかける左右のブレーキ１０８，１０８、電動モータ１０７，１０７やブレーキ１０８，１０８を制御する制御部１０９、制御部１０９に操作信号を発するための各種操作部材１１１，１１３，１１４，１１４を備えたというものである。
【０００５】
スロットルレバー１１１を操作することで、エンジン１０５のスロットル弁１１２の開度を調節することができる。スロットル弁１１２を開けるほど、エンジン１０５の回転数は増大する。
制御部１０９は、アクセルレバー１１３の操作に応じて左右の電動モータ１０７，１０７の回転方向や回転速度を制御し、速度調整操作レバー１１４，１１４の操作に応じて左右のブレーキ１０８，１０８を制御する。
このようにオーガ式除雪機１００は、エンジン１０５で除雪作業部１０３を駆動するとともに、電動モータ１０７，１０７で走行部１０６，１０６を駆動する形式の、作業機である。
【０００６】
図示せぬクラッチ操作部材を操作して、クラッチ１０４をオンに切り替えることにより、エンジン１０５の動力で除雪作業部１０３を駆動し、除雪作業をすることができる。除雪作業部１０３にかかる負荷の大きさに応じて、エンジン１０５の回転数は減少する。この回転数を維持させるために、減少度合いに応じて、スロットル弁１１２の開度は自動的に増加する。制御部１０９は、エンジン１０５の回転数の減少又はスロットル弁１１２の開度の増加に応じて、電動モータ１０７，１０７の速度を下げることで、走行部１０６，１０６の走行速度を下げるように制御する。すなわち、除雪機は除雪負荷に応じた走行速度で走行する。
【０００７】
次に、走行部１０６，１０６を電動モータ駆動方式とした場合における一般的な除雪機の特性について、図１０を参照しつつ図１１に基づき説明する。
図１１は従来の除雪機の特性図であり、横軸を経過時間とし、スロットル弁１１２の開度Ｓｔｒと電動モータ１０７，１０７の実速度Ｔｒとを関連付けて、特性を表したものである。
【０００８】
クラッチ１０４をオンに切り替えた時点ｔ１１で、除雪作業部１０３には極く一時的に大きい負荷がかかる。この結果、エンジン１０５の回転数は一時的に急激に低下した後に、上昇に転じる。エンジン１０５の回転数が急激に変化することに応じて、スロットル弁１１２の開度Ｓｔｒも一時的に急変する。制御部１０９は、エンジン１０５の回転数の急変又はスロットル弁１１２の開度Ｓｔｒの急変に応じて、電動モータ１０７，１０７の実速度Ｔｒを一時的に急変させる。
【０００９】
一般に、オーガ式除雪機１００の走行速度は低いので、除雪作業に比較的慣れている作業者にとって、この程度の走行速度の変化は全く気にならない。一方、除雪作業に不慣れな初心者にとっては、できるだけ安定した走行である方が、作業性を高める上で、より好ましい。
【００１０】
このことは、スロットルレバー１１１の操作によって、スロットル弁１１２の開度Ｓｔｒを調節した時点ｔ１２やｔ１３にも同様である。作業に不慣れな初心者によるスロットルレバー１１１の操作は、必ずしも滑らかではないからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、自走可能な機体にエンジン駆動式除雪作業部を備えた除雪機の作業性を、より高めることができる技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明では、機体に備えたオーガ等の除雪作業部を駆動するエンジンと、機体を走行させる走行部の走行速度を可変する電動モータと、これらのエンジン並びに電動モータを関連させて走行速度を制御する制御部とを備えた除雪機において、
制御部は、操作に基づく除雪作業部の作動指令又はエンジンの回転数変更指令を受けたときに、これらの指令を受けた時点から一定の時間にわたって、指令を受ける直前における電動モータの制御状態を維持するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る発明では、請求項１において、一定の時間は、エンジンから制御部へ発する入力信号が、除雪作業部の作動指令又はエンジンの回転数変更指令に伴って一時的に乱れたときに、その乱れが解消されるまでの時間に相当することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、作業者が、除雪作業部を作動させる操作又はエンジンの回転数を変更する操作を行うことによって、制御部は除雪作業部の作動指令又はエンジンの回転数変更指令を受けたときに、その時点から一定の時間にわたり、指令を受ける直前の制御状態を維持して電動モータを制御する。
このように、制御部は指令を受けた時点から一定の時間にわたって、どのような負荷変動があっても、これに伴う信号の変動を無視して、電動モータを安定的に制御する。従って、除雪機における走行速度の一時的な変動を抑制して、走行状態をより安定させることができる。この結果、除雪機の作業性をより高めることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、作業者が、除雪作業部を作動させる操作又はエンジンの回転数を変更する操作を行ったときに、そのときの各指令に伴って、エンジンから制御部へ発する入力信号が一時的に乱れるので、その乱れが解消されるまでの時間を十分に勘案して、最適な「一定の時間」を設定した。この一定の時間は、極めて小さくてすむ。
このように、除雪機の負荷特性並びにこれに搭載するエンジンの特性に基づいて、入力信号の一時的な乱れを解消するまでの時間に相当する「一定の時間」を設定し、この一定の時間だけ、指令を受ける直前の制御状態を維持するようにした。
「一定の時間」が短すぎると、入力信号の乱れが解消されていないので、その影響を受けてしまう。一方、「一定の時間」が長すぎると、入力信号の乱れが解消されているにもかかわらず、古い制御状態を続けるので、指令に対する応答性が劣る。
これに対して請求項２に係る発明では、除雪機の負荷特性並びにこれに搭載するエンジンの特性に基づいて、最適な「一定の時間」を設定したので、走行状態をより一層安定させることができるとともに、指令に対する応答性を十分に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は作業者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌｅは左側、Ｒｉは右側を示す。
図１は本発明に係る除雪機（作業機）の側面図である。図２は本発明に係る除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、除雪機１０は、左右の走行部１１Ｌ，１１Ｒを備えた走行フレーム１２に、オーガ式の作業部１３及びこの作業部１３を駆動するエンジン１４を備えた車体フレーム１５の後部を上下スイング可能に取付け、車体フレーム１５の前部を昇降駆動機構１６によって昇降するようにし、さらに、走行フレーム１２の後部から後方上部へ左右２本の操作ハンドル１７Ｌ，１７Ｒを延し、これらの操作ハンドル１７Ｌ，１７Ｒの先端にグリップ１８Ｌ，１８Ｒを設けた、自走可能な作業機である。
【００２０】
このような除雪機１０はオーガ式除雪機と言われている。以下、作業部１３のことを除雪作業部１３と言う。作業者は、除雪機１０に連れて歩行しながら、操作ハンドル１７Ｌ，１７Ｒで除雪機１０を操作することができる。
【００２１】
走行フレーム１２及び車体フレーム１５の組合せ構造は機体１９をなす。走行フレーム１２は、走行部１１Ｌ，１１Ｒを駆動する左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを備える。左右の走行部１１Ｌ，１１Ｒは、左右のクローラベルト２２Ｌ，２２Ｒ、走行輪として後部に配置された左右の駆動輪２３Ｌ，２３Ｒ、及び、前部に配置された左右の転動輪２４Ｌ，２４Ｒからなる。
左の電動モータ２１Ｌの駆動力で、左の駆動輪２３Ｌを介して左のクローラベルト２２Ｌを駆動することができる。右の電動モータ２１Ｒの駆動力で、右の駆動輪２３Ｒを介して右のクローラベルト２２Ｒを駆動することができる。
【００２２】
除雪作業部１３は、オーガハウジング２５、オーガハウジング２５の背面と一体のブロアケース２６、オーガハウジング２５に備えたオーガ２７、ブロアケース２６に備えたブロア２８及びシュータ２９からなる。
【００２３】
図１に示すように、エンジン１４は、電磁クラッチ３１及び伝動機構３２を介して除雪作業部１３を駆動する除雪用駆動源である。
伝動機構３２は、エンジン１４のクランクシャフト１４ａに取り付けられた電磁クラッチ３１から、オーガ用伝動軸３３にベルトにて動力を伝達する、ベルト式伝動機構である。エンジン１４の動力は、クランクシャフト１４ａ→電磁クラッチ３１→伝動機構３２→オーガ用伝動軸３３の経路でオーガ２７及びブロア２８に伝わる。オーガ２７で掻き集めた雪を、ブロア２８によってシュータ２９を介して遠くへ飛ばすことができる。
なお、オーガハウジング２５は、後下端にスクレーパ３５及び左右のそり３６Ｌ，３６Ｒを備える。
【００２４】
昇降駆動機構１６は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ１６ａ（図２参照）にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ１６ａは、昇降駆動機構１６のシリンダの側部に一体に組込んだ、昇降用駆動源である。
【００２５】
このような除雪機１０は、走行フレーム１２に、オーガハウジング２５及びブロアケース２６をローリング可能に取付け、オーガハウジング２５をローリング駆動機構３８で左右にローリング（横揺れ）させるようにした構成である。
詳しく説明すると、前後に延びるオーガ用伝動軸３３をオーガハウジング２５及びブロアケース２６で回転可能に支承し、ブロアケース２６を車体フレーム１５の前端部に左右回転可能（ローリング可能）に取付けたものである。
【００２６】
上述のように、走行フレーム１２は車体フレーム１５を取り付けた構成である。このため、走行フレーム１２にオーガハウジング２５及びブロアケース２６をローリング可能に取付けたことになる。この結果、走行フレーム１２に対して、オーガハウジング２５は昇降可能且つローリング可能である。
【００２７】
ローリング駆動機構３８は、シリンダからピストンが進退可能なアクチュエータである。このアクチュエータは、電動モータ３８ａ（図２参照）にて図示せぬ油圧ポンプから発生させた油圧によって、ピストンを伸縮させる型式の電動油圧シリンダである。電動モータ３８ａは、ローリング駆動機構３８のシリンダの側部に一体に組込んだ、ローリング用駆動源である。
【００２８】
ところで、左右の操作ハンドル１７Ｌ，１７Ｒ間には、操作部４０、制御部６１、バッテリ６２を配置したものである。以下、操作部４０について説明する。
【００２９】
図３は本発明に係る操作部の斜視図である。図４は本発明に係る操作部の平面図である。図３及び図４に示すように操作部４０は、左右の操作ハンドル１７Ｌ，１７Ｒの間に設けた操作ボックス４１と、グリップ１８Ｌの近傍で左の操作ハンドル１７Ｌに設けた走行準備レバー４２並びに左の旋回操作レバー４３Ｌと、グリップ１８Ｒの近傍で右の操作ハンドル１７Ｒに取付けた右の旋回操作レバー４３Ｒとからなる。
【００３０】
走行準備レバー４２は、スイッチ４２ａ（図２参照）に作用する走行準備部材であり、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になればスイッチ４２ａはオフになる。作業者の左手で走行準備レバー４２を握ってグリップ１８Ｌ側に下げれば、スイッチ４２ａはオンとなる。
【００３１】
左右の旋回操作レバー４３Ｌ，４３Ｒは、左右のグリップ１８Ｌ，１８Ｒを握った手でそれぞれ操作する旋回操作部材であり、それぞれ対応する旋回スイッチ４３Ｌａ，４３Ｒａ（図２参照）に作用する機構である。
これら左右の旋回操作レバー４３Ｌ，４３Ｒは、リターンスプリングの引き作用により、図に示すフリー状態になれば旋回スイッチ４３Ｌａ，４３Ｒａはオフになる。作業者の左手で左の旋回操作レバー４３Ｌを握ってグリップ１８Ｌ側に上げれば、左の旋回スイッチ４３Ｌａはオンとなる。右の旋回スイッチ４３Ｒａについても同様である。このように、左右の旋回操作レバー４３Ｌ，４３Ｒが握られているか否かは旋回スイッチ４３Ｌａ，４３Ｒａで検出することができる。
【００３２】
上記図２も参照しつつ説明すると、操作ボックス４１はその背面４１ａ（作業者側の面）に、メインスイッチ４４及びオーガスイッチ４５（「クラッチ操作スイッチ４５」とも言う）を備える。
メインスイッチ４４を回してオンにすることで、エンジン１４を始動させることができる。オーガスイッチ４５は、電磁クラッチ３１をオン・オフ切替えする手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなる。
【００３３】
さらに操作ボックス４１はその上面４１ｂに、モード切替スイッチ５１、スロットルレバー５２、方向速度レバー５３、リセットスイッチ５４、オーガハウジング姿勢操作レバー５５及びシュータ操作レバー５６を、この順に左側から右側へ配列して、備えたものである。
より具体的に述べると、操作ボックス４１の上面４１ｂのうち、車幅中心ＣＬの左隣に方向速度レバー５３を配置するとともに、車幅中心ＣＬの右隣にリセットスイッチ５４を配置した。
【００３４】
モード切替スイッチ５１は、制御部６１における走行制御モードを切り替える手動式切替スイッチであり、例えばロータリスイッチからなる。ノブ５１ａを図反時計回りに回すことで第１制御位置Ｐ１、第２制御位置Ｐ２及び第３制御位置Ｐ３に切り替えることができる。これらの各位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に切り替えたときに、モード切替スイッチ５１はそれぞれ対応するスイッチ信号を発する。
【００３５】
第１制御位置Ｐ１は、制御部６１に「第１の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第２制御位置Ｐ２は、制御部６１に「第２の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。第３制御位置Ｐ３は、制御部６１に「第３の制御モード」で制御をさせるためのスイッチ位置である。
【００３６】
第１の制御モードは、エンジン１４の回転数を基に手動操作にて制御する、いわゆる、手動モードである。第２の制御モードは、スロットル弁７１における開度の増加量に対して走行速度を緩やかに減少させるように制御する、いわゆる、パワーモードである。第３の制御モードは、スロットル弁７１の開度の増加量に対して、走行速度を第２の制御モードの場合よりも大きく減少させるように制御する、いわゆる、オートモード（自動モード）である。なお、第２・第３の制御モードにおいて、スロットル弁７１の開度の代わりに、エンジン１４の回転数を基に走行速度を制御する構成であってもよい。
【００３７】
このように制御部６１の負荷制御モードを、（１）作業に慣れている上級者が使う手動操作式の第１の制御モードと、（２）ある程度慣れている中級作業者が使う半自動式の第２の制御モードと、（３）不慣れな初心者が使う自動式の第３の制御モードとの、３つのモードに設定したものである。
これらのモードを適宜選択することにより、１台の除雪機１０を初心者から上級作業者まで、自分に最適な作業形態で容易に使用することができる。
【００３８】
スロットルレバー５２は、電子式ガバナ（電気式ガバナとも言う。）の制御モータ７２を制御することによって、スロットル弁７１を開閉制御するための操作部材であり、作業者の手で、矢印Ｄｅ，Ｉｎの如く前後方向へ往復させることができ、ポテンショメータ５２ａでポジションに応じた電圧を発生させる。スロットルレバー５２を矢印Ｄｅ方向へ倒せばスロットル弁７１を全閉まで閉じることができ、スロットルレバー５２を矢印Ｉｎ方向へ倒せばスロットル弁７１を全開まで開けることができる。この結果、エンジン１４の回転数を調節することができる。
【００３９】
方向速度レバー５３は、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転を制御するための操作部材であり、その詳細については後述する（図５参照）。
【００４０】
リセットスイッチ５４（オーガ原位置自動復帰スイッチ５４）は、オーガハウジング２５の姿勢（位置）を、予め設定されている原点に復帰させるための手動スイッチであり、例えば押し釦スイッチからなり、表示灯５７を備える。
【００４１】
オーガハウジング姿勢操作レバー５５は、オーガハウジング２５の姿勢を変えるための、操作部材である。つまり、オーガハウジング姿勢操作レバー５５は、オーガ２７で除雪作業時にオーガハウジング２５を雪面に合わせて昇降並びにローリングさせるべく、昇降駆動機構１６やローリング駆動機構３８を操作するための、操作部材である。オーガハウジング姿勢操作レバー５５を前側Ｆｒｓ、後側Ｒｒｓ、左側Ｌｅｓ及び右側Ｒｉｓにスイング操作しているときに、それぞれ対応するスイッチをオンにすることができる。
シュータ操作レバー５６は、シュータ２９（図１参照）の向きを変えるための、操作部材である。
【００４２】
図５は本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図である。
図５に示すように、方向速度レバー５３（「前後進速度調節レバー５３」とも言う）は、作業者の手で、矢印Ａｄ，Ｂａの如く前後に往復させることができ、「中立範囲」より「前進」側へ倒せば除雪機１０（図１参照）を前進させることができ、且つ「前進」領域においては、Ｌｆが低速前進、Ｈｆが高速前進となるように、速度制御も行える。同様に、「中立範囲」より「後進」側へ倒せば除雪機１０を後進させることができ、且つ「後進」領域においては、Ｌｒが低速後進、Ｈｒが高速後進となるように、速度制御も行える。
【００４３】
この例では、図の左端に付記した通りに、後進の最高速が０Ｖ（ボルト）、前進の最高速が５Ｖ、中立範囲が２．３Ｖ〜２．７Ｖになるようにポテンショメータ５３ａ（図２参照）でポジションに応じた電圧を発生させる。１つのレバーで前後の方向と高低速の速度制御とを設定できるので、方向速度レバー５３と名付けた。
【００４４】
次に、除雪機１０の制御系統について図２に基づき説明する。除雪機１０の制御系統は、制御部６１に中心に集約されたものである。制御部６１はメモリ６３を内蔵し、このメモリ６３に記憶されている各種の情報を適宜読み出して制御する構成である。
【００４５】
先ず、除雪作業部１３の系統の作動を説明する。
エンジン１４の吸気系は、スロットル弁７１を制御モータ７２で開閉制御するとともに、チョーク弁７３を制御モータ７４で開閉制御する構成である。つまり、制御部６１の信号に基づいて、電子式ガバナ６５の制御モータ７２がスロットル弁７１の開度を自動的に調整するとともに、電子式ガバナ６５の制御モータ７４がチョーク弁７３の開度を自動的に調整する構成である。
【００４６】
スロットル弁７１の開度についてはスロットルポジションセンサ７５で検出し、チョーク弁７３の開度についてはチョークポジションセンサ７６で検出し、これらの各検出信号を制御部６１に発するようにした。
エンジン１４の回転速度（回転数）については、エンジン回転センサ７７にて検出し、その検出信号を制御部６１に発するようにした。
【００４７】
エンジン１４の出力の一部で発電機８１を回し、得た電力をバッテリ６２に供給するとともに、左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒや他の電装品に供給する。エンジン１４の出力の残部は、オーガ２７及びブロア２８の回転に充てる。
【００４８】
走行準備レバー４２を握るとともに、オーガスイッチ４５を操作することにより、電磁クラッチ３１を接続（オン）し、エンジン１４の動力でオーガ２７及びブロア２８を回転させることができる。なお、走行準備レバー４２をフリーにするか、又は、オーガスイッチ４５を操作することにより、電磁クラッチ３１を断（オフ）状態にすることができる。
【００４９】
次に走行部１１Ｌ，１１Ｒの系統の作動を説明する。
本発明の除雪機１０は、普通車両のパーキングブレーキに相当するブレーキとして、左右の電磁ブレーキ８２Ｌ，８２Ｒを備える。具体的には、左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの各モータ軸を左右の電磁ブレーキ８２Ｌ，８２Ｒによって制動するようにした。これらの電磁ブレーキ８２Ｌ，８２Ｒは、駐車中は制御部６１の制御により、ブレーキ状態（オン状態）にある。そこで、次の手順で電磁ブレーキ８２Ｌ，８２Ｒを開放する。
【００５０】
メインスイッチ４４がオン位置にあること、及び、走行準備レバー４２が握られていることの２つの条件が満たされ、方向速度レバー５３を前進又は後進に切換えると、電磁ブレーキ８２Ｌ，８２Ｒはオフ状態になる。
【００５１】
方向速度レバー５３の位置情報をポテンショメータ５３ａから得た制御部６１は、左右のモータドライバ８４Ｌ，８４Ｒを介して左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを回転させ、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転速度（回転数）をモータ回転センサ８３Ｌ，８３Ｒで検出して、その検出信号に基づいて回転速度が所定値になるようにフィードバック制御を実行する。この結果、左右の駆動輪２１Ｌ，２１Ｒが所望の方向に、所定の速度で回り、走行状態となる。
【００５２】
走行中の制動は次の手順で行う。モータドライバ８４Ｌ，８４Ｒは、回生ブレーキ回路８５Ｌ，８５Ｒ及び短絡ブレーキ回路８６Ｌ，８６Ｒを含む。短絡ブレーキ回路８６Ｌ，８６Ｒはブレーキ手段である。
【００５３】
左の旋回操作レバー４３Ｌを握って左の旋回スイッチ４３Ｌａをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部６１は左の回生ブレーキ回路８５Ｌを作動させ、左の電動モータ２１Ｌの速度を下げる。
右の旋回操作レバー４３Ｒを握って右の旋回スイッチ４３Ｒａをオン操作している間は、そのスイッチオンのスイッチ信号に基づいて制御部６１は右の回生ブレーキ回路８５Ｒを作動させ、右の電動モータ２１Ｒの速度を下げる。
すなわち、左の旋回操作レバー４３Ｌを握っている間だけ、除雪機１０を左旋回させることができる。また、右の旋回操作レバー４３Ｒを握っている間だけ、除雪機１０を右旋回させることができる。
【００５４】
そして、（１）走行準備レバー４２を離すか、（２）メインスイッチ４４をオフ位置に戻すか、（３）方向速度レバー５３を中立位置に戻すかの、何れかにより走行を停止させることができる。
【００５５】
オーガハウジング姿勢操作レバー５５を前後にスイング操作することで、電動モータ１６ａは正逆転し、昇降駆動機構１６のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング２５及びブロアケース２６は昇降する。オーガハウジング２５の昇降位置については、ハイト位置センサ８７（上下動検出部８７）にて検出し、その検出信号を制御部６１に発するようにした。
【００５６】
オーガハウジング姿勢操作レバー５５を左右にスイング操作することで、電動モータ３８ａは正転し、ローリング駆動機構３８のピストンを伸縮させる。この結果、オーガハウジング２５及びブロアケース２６は左右にローリングする。オーガハウジング２５のローリング位置については、ローリング位置センサ８８（左右傾動検出部８８）にて検出し、その検出信号を制御部６１に発するようにした。
【００５７】
次に、上記図２に示す制御部６１をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図６〜図８に基づき説明する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図２及び図４を参照しつつ説明する。
【００５８】
図６は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）である。
ＳＴ０１；メインスイッチ４４を始動操作することにより、エンジン１４を始動させる。
ＳＴ０２；スロットルレバー５２の操作量Ｓｒを読み込む。操作量Ｓｒについては、スロットルレバー５２のポジションに応じた電圧をポテンショメータ５２ａで検出すればよい。
ＳＴ０３；スロットルレバー５２の旧操作量Ｓｂの値を新たな操作量Ｓｒの値に置換してメモリ６３に書き込む。つまり、ＳＴ０２で読み込んだ操作量Ｓｒを、旧操作量Ｓｂの値とする。
【００５９】
ＳＴ０４；方向速度レバー５３の操作量Ｒｏｐを読み込む。操作量Ｒｏｐについては、方向速度レバー５３のポジションに応じた電圧をポテンショメータ５３ａで検出すればよい。
ＳＴ０５；方向速度レバー５３の操作量Ｒｏｐから、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの目標速度Ｔｓを求める。
ＳＴ０６；スロットル弁７１の開度Ｓｔｒを計測する。開度Ｓｔｒについてはスロットルポジションセンサ７５で計測すればよい。
【００６０】
ＳＴ０７；補正マップ（図８参照）に基づいて、そのときのスロットル弁７１の開度Ｓｔｒに対する電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの減速補正係数Ｒｄを求める。補正マップの詳細については後述する。
ＳＴ０８；目標速度Ｔｓを減速補正係数Ｒｄにて補正する。すなわち、方向速度レバー５３の操作量Ｒｏｐから求められた元の目標速度Ｔｓに、減速補正係数Ｒｄを乗じて補正し、この補正した値を新たな目標速度Ｔｓとする（Ｔｓ＝Ｔｓ×Ｒｄ）。
ＳＴ０９；電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実際の速度Ｔｒ（実回転速度Ｔｒ。以下、「実速度Ｔｒ」と言う）を計測する。実速度Ｔｒについては、例えばモータ回転センサ８３Ｌ，８３Ｒで計測すればよい。
【００６１】
ＳＴ１０；電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実速度Ｔｒが、補正された目標速度Ｔｓとなるように、ＰＩＤ制御によって電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの前進制御を実行した後に、図７のＳＴ１１に進む。走行部１１Ｌ，１１Ｒは前進走行をする。
このように、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒの変化を常時計測し、開度Ｓｔｒに応じて目標速度Ｔｓを補正しつつ、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの速度を制御することによって、走行部１１Ｌ，１１Ｒの走行速度を制御する。
【００６２】
図７は本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）である。
ＳＴ１１；オーガスイッチ４５のスイッチ信号を読み込む。
ＳＴ１２；オーガスイッチ４５がオフからオンに変化したか否かを調べ、ＮＯならＳＴ１３に進み、ＹＥＳならＳＴ１７に進む。オーガスイッチ４５のオン操作を開始した時点に、スイッチ信号がオフからオンに反転するので、操作に基づく除雪作業部１３の作動指令を受けたとして、ＹＥＳの判断となる。つまり、オン操作を開始した時点だけ、操作に基づく除雪作業部１３の作動指令を受けたことになる。図示していないが、ＹＥＳの場合には、電磁クラッチ３１がオフからオンになることで、除雪作業部１３が作動を開始する。
【００６３】
ＳＴ１３；オーガスイッチ４５がオンからオフに変化したか否かを調べ、ＮＯならＳＴ１４に進み、ＹＥＳならＳＴ１７に進む。オーガスイッチ４５のオフ操作を開始した時点に、スイッチ信号がオンからオフに反転するので、操作に基づく除雪作業部１３の停止指令を受けたとして、ＹＥＳの判断となる。つまり、オフ操作を開始した時点だけ、操作に基づく除雪作業部１３の停止指令を受けたことになる。図示していないが、ＹＥＳの場合には、電磁クラッチ３１がオンからオフになることで、除雪作業部１３が作動を停止する。
ＳＴ１４；スロットルレバー５２の操作量Ｓｒを読み込む。操作量Ｓｒについては、スロットルレバー５２のポジションに応じた電圧をポテンショメータ５２ａで検出すればよい。
【００６４】
ＳＴ１５；スロットルレバー５２の操作量Ｓｒが旧操作量Ｓｂに対して不一致であるか否かを調べ、ＹＥＳならＳＴ１６に進み、ＮＯならＳＴ２１に進む。
直前の旧操作量Ｓｂに対して新たな操作量Ｓｒが変化したときには、エンジン１４の回転数変更指令を受けたとして、ＹＥＳの判断となる。つまり、スロットルレバー５２が操作されたと判断する。
【００６５】
なお、ここで、ＮＯの判断をした場合には、現時点において、操作に基づく除雪作業部１３の作動指令を受けず（ＳＴ１２）、停止指令も受けず（ＳＴ１３）、しかも、エンジン１４の回転数変更指令を受けていない（ＳＴ１５）ので、これらの各指令に伴って、エンジン１４から制御部６１へ発する入力信号に、一時的な乱れ現象は無いと判断することになる。
【００６６】
ＳＴ１６；スロットルレバー５２の旧操作量Ｓｂの値を新たな操作量Ｓｒの値に置換してメモリ６３に書き込む。つまり、ＳＴ１４で読み込んだ操作量Ｓｒを、旧操作量Ｓｂの値とする。
ＳＴ１７；制御部６１に内蔵されたタイマのカウント時間Ｔｃ＝０にセットして、タイマをスタートさせる。
ＳＴ１８；電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実速度Ｔｒが、補正された目標速度Ｔｓとなるように、ＰＩＤ制御によって電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの前進制御を実行する。つまり、上記ＳＴ１２、ＳＴ１３又はＳＴ１５でＹＥＳの判断となる直前に上記ＳＴ１０で実行している制御状態を、続行する。
【００６７】
ＳＴ１９；カウント時間Ｔｃ（経過時間Ｔｃ）が、予め設定されている一定の基準時間Ｔｓを経過したか否かを調べ、ＮＯならＳＴ１８に戻り、ＹＥＳならＳＴ２０に進む。
つまり、ＹＥＳになるまでＳＴ１８及びＳＴ１９を繰り返すことにより、上記ＳＴ１２、ＳＴ１３又はＳＴ１５でＹＥＳの判断となる直前の制御状態を維持して、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する。
なお、上記ＳＴ１８を有していなくても同様の作用が得られる場合には、ＳＴ１８を廃止してもよい。その場合には、ＹＥＳになるまでＳＴ１９だけを繰り返すことになる。
【００６８】
ＳＴ２０；タイマをストップさせる。
ＳＴ２１；エンジン１４が作動中であるか否かを調べ、ＹＥＳなら図６のＳＴ０４に戻り、ＮＯならこの制御フローの制御を完了する。つまり、ＹＥＳの場合には、ＳＴ０４に戻ることで継続して、エンジン１４に関連させて電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御することになる。例えば、エンジン回転センサ７７で計測された、エンジン１４の回転数が基準値を越えたときに、ＹＥＳの判断になる。
【００６９】
以上の説明から明らかなように、上記ＳＴ０４〜ＳＴ１０の集合からなる構成は、方向速度レバー５３の操作量Ｒｏｐ及びスロットル弁７１の開度Ｓｔｒに基づき電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転制御を実行する負荷制御部をなす。このように、負荷制御部は操作量Ｒｏｐ及び開度Ｓｔｒの変化量を常に検知し、その変化量に応じて走行速度を制御する。
【００７０】
さらには、除雪機１０が走行する走行面には凹凸や斜面がある。除雪機１０が走行した場合には除雪作業部１３の停止中、つまり非作業時であっても、路面状況に応じた走行抵抗が発生する。本発明では、このような走行状況を勘案し、除雪機１０のより円滑な走行性を図ることにした。このために、制御部６１は、エンジン１４が作動中であるときには、除雪作業部１３が停止中であっても、エンジン１４に関連させて電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する構成（ＳＴ０４〜ＳＴ１０）とした。
【００７１】
スロットル弁の開度Ｓｔｒの信号を、エンジン１４から制御部６１へ発する入力信号とした。なお、エンジン１４から制御部６１へ発する入力信号は、エンジン１４の回転数の信号であってもよい。
【００７２】
なお、上記制御フローにおいて、左右の電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの駆動制御方式は、例えば、モータ端子にパルス電圧を供給するパルス幅変調方式（ＰＷＭ方式）である。制御部６１の制御信号に応じて、モータドライバ８４Ｌ，８４Ｒはパルス幅が制御されたパルス信号を発して、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの回転を制御することができる。
【００７３】
ここで、上記ＳＴ０７で用いる補正マップについて、図８に基づき説明する。
図８は本発明に係る補正マップの説明図であり、図左の縦軸をスロットル弁の開度Ｓｔｒ（％）とし、右の縦軸を電動モータの減速補正係数Ｒｄとして、スロットル弁の開度Ｓｔｒに対応する減速補正係数Ｒｄを得る、補正マップを示す。開度Ｓｔｒの目盛は、下が０％で上が１００％である。減速補正係数Ｒｄの目盛は、下が０．０で上が１．０の値である。
【００７４】
図右肩上がりの実線は弁開度特性線ＳＴであって、スロットル弁の開度Ｓｔｒが０〜１００％の範囲で変化することを示す直線である。図右肩下がりの実線は減速特性線ＲＴであって、電動モータの減速補正係数Ｒｄが１．０〜Ｒｄ１の範囲で変化することを示す直線である。Ｒｄ１は減速特性線ＲＴの最小値であって、０に近い小さい値である。
【００７５】
この図の見方を説明すると、例えば、開度ＳｔｒがＳｔｒｅであるときには、Ｓｔｒｅを通る水平線が弁開度特性線ＳＴに交点Ｐ１で交わり、この交点Ｐ１から上下に垂直線が伸びて、減速特性線ＲＴに交点Ｐ２で交わる。この交点Ｐ２における減速補正係数Ｒｄの値はＲｄ２である。つまり、スロットル弁の開度Ｓｔｒｅに対応する減速補正係数の値はＲｄ２である。
【００７６】
同様に、Ｓｔｒ＝０％のときにはＲｄ＝１．０であり、Ｓｔｒ＝１００％のときにはＲｄ＝Ｒｄ１である。つまり、減速補正係数Ｒｄは、スロットル弁の開度Ｓｔｒが小さいほど１に近く、開度Ｓｔｒが大きいほど０に近い値である。
このように、補正マップは、スロットル弁の開度Ｓｔｒの増大に応じて電動モータの減速補正係数Ｒｄが減少するとともに、全開（Ｓｔｒ＝１００％）での減速補正係数が０よりも大きいＲｄ１であるという、特性を有している。
【００７７】
次に、上記構成の除雪機１０の特性について、図２を参照しつつ図９に基づき説明する。
図９は本発明に係る除雪機の特性図であり、横軸を経過時間とし、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒと電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実速度Ｔｒとを関連付けて、特性を表したものである。
【００７８】
オーガスイッチ４５をオンに切り替えた時点ｔ１、つまり、制御部６１が除雪作業部１３の作動指令を受けた時点ｔ１で、除雪作業部１３には極く一時的に大きい負荷がかかる。この結果、エンジン１４の回転数は一時的に急激に低下した後に、上昇に転じる。エンジン１４の回転数が急激に変化することに応じて、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒも一時的に急変する。
また、スロットルレバー５２の操作によって、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒを調節した時点ｔ２やｔ３、つまり、制御部６１がエンジン１４の回転数変更指令を受けた時点ｔ２やｔ３にも同様に、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒも一時的に急変する。
【００７９】
これに対して制御部６１は、これらの時点ｔ１，ｔ２又はｔ３から一定の時間Ｔｓ（基準時間Ｔｓ）にわたり、指令を受ける直前の制御状態を維持して電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実速度Ｔｒを制御する。すなわち、各指令に伴って、スロットル弁７１の開度Ｓｔｒが一時的に乱れるものの、その乱れが解消されるまでの一定の時間Ｔｓにわたって、制御部６１は変動を無視し、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの実速度Ｔｒを安定的に制御する。
【００８０】
以上の説明をまとめると、次の通りである。
図２及び図６〜図８に示すように、本発明の除雪機１０は、機体１９に備えたオーガ等の除雪作業部１３を駆動するエンジン１４と、機体１９を走行させる走行部１１Ｌ，１１Ｒの走行速度を可変する電動モータ２１Ｌ，２１Ｒと、これらのエンジン１４並びに電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを関連させて走行速度を制御する制御部６１とを備えたものである。
【００８１】
制御部６１は、操作に基づく除雪作業部１３の作動指令を受けたとき（ＳＴ１２）、停止指令を受けたとき（ＳＴ１３）又はエンジン１４の回転数変更指令を受けたとき（ＳＴ１５）に、これらの指令を受けた時点から一定の基準時間Ｔｓ、すなわち一定の時間Ｔｓにわたって（ＳＴ１７、ＳＴ１９）、指令を受ける直前における電動モータ２１Ｌ，２１Ｒの制御状態を維持する（ＳＴ１８）ように構成したことを特徴とする。
【００８２】
本発明によれば、作業者が、除雪作業部１３を作動させる操作又はエンジン１４の回転数を変更する操作を行うことによって、制御部６１は除雪作業部１３の作動指令、停止指令を受けたとき又はエンジン１４の回転数変更指令を受けたときに、その時点から一定の時間Ｔｓにわたり、指令を受ける直前の制御状態を維持して電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する。
【００８３】
このように、制御部６１は指令を受けた時点から一定の時間Ｔｓにわたって、どのような負荷変動があっても、これに伴う信号の変動を無視して、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを安定的に制御する。従って、除雪機１０における走行速度の一時的な変動を抑制して、走行状態をより安定させることができる。この結果、除雪機１０の作業性をより高めることができる。
【００８４】
本発明において、一定の時間Ｔｓは、エンジン１４から制御部６１へ発する入力信号が、除雪作業部１３の作動指令、停止指令又はエンジンの回転数変更指令に伴って一時的に乱れたときに、その乱れが解消されるまでの時間に相当することを特徴とする。
【００８５】
作業者が、除雪作業部１３を作動・停止させる操作又はエンジン１４の回転数を変更する操作を行ったときに、そのときの各指令に伴って、エンジン１４から制御部６１へ発する入力信号が一時的に乱れるので、その乱れが解消されるまでの時間を十分に勘案して、最適な「一定の時間Ｔｓ」を設定した。この一定の時間Ｔｓは、極めて小さくてすむ。
このように、除雪機１０の負荷特性並びにこれに搭載するエンジン１４の特性に基づいて、入力信号の一時的な乱れを解消するまでの時間に相当する「一定の時間Ｔｓ」を設定し、この一定の時間Ｔｓだけ、指令を受ける直前の制御状態を維持するようにした。
【００８６】
「一定の時間Ｔｓ」が短すぎると、入力信号の乱れが解消されていないので、その影響を受けてしまう。一方、「一定の時間Ｔｓ」が長すぎると、入力信号の乱れが解消されているにもかかわらず、古い制御状態を続けるので、指令に対する応答性が劣る。
これに対して本発明では、除雪機１０の負荷特性並びにこれに搭載するエンジン１４の特性に基づいて、最適な「一定の時間Ｔｓ」を設定したので、走行状態をより一層安定させることができるとともに、指令に対する応答性を十分に確保することができる。
【００８７】
さらに制御部６１は、エンジン１４が作動中であるとき（ＳＴ２１）には継続して、エンジン１４に関連させて電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する（ＳＴ０４〜ＳＴ１０）構成であることを特徴とする。
【００８８】
このため、制御部６１は、エンジン１４の負荷状態にかかわらず、除雪作業部１３の作動指令を受けたとき（ＳＴ１２）、停止指令を受けたとき（ＳＴ１３）又はエンジン１４の回転数変更指令を受けたとき（ＳＴ１５）には、常にその時点から一定の時間Ｔｓにわたって（ＳＴ１７、ＳＴ１９）、指令を受ける直前の制御状態で電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを制御する（ＳＴ１８）ことができる。従って、エンジン１４の挙動に伴う除雪機１０の走行速度の一時的な変動を常に抑制して、走行状態を常に安定させることができる。
【００８９】
以上、図６〜図８に基づき説明した制御部６１の制御フローの構成は、例えば上記モード切替スイッチ５１で第２制御位置Ｐ２に切り替えたときの第２の制御モードや、第３制御位置Ｐ３に切り替えたときの、第３の制御モードに適用するのに最適である。
【００９０】
なお、本発明は実施の形態では、除雪作業機１０は走行速度に応じて除雪作業部１３にかかる負荷が増大するものであればよく、オーガ式除雪機に限定されるものではない。
【００９１】
また、走行部１１Ｌ，１１Ｒの駆動源は電動モータ２１Ｌ，２１Ｒに限定されるものではなく、例えばエンジン１４を駆動源とし、エンジン１４の動力を静油圧式無断変速機を介して走行部１１Ｌ，１１Ｒに動力を伝達する構成であってもよい。静油圧式無断変速機は、入力軸から取り入れた動力に対して、左右の出力軸の回転を独立して正転、逆転、停止させることが可能な周知の無断変速機である。静油圧式無断変速機において、例えば、ポンプ側の斜板を電動モータ２１Ｌ又は２１Ｒによって変更することにより、左右の出力軸の回転を変速するように構成してもよい。
つまり、電動モータ２１Ｌ，２１Ｒは、走行部１１Ｌ，１１Ｒの走行速度を可変する構成であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の除雪機１０は、除雪作業部１３をエンジン１４で駆動するとともに、走行部１１Ｌ，１１Ｒの走行速度を電動モータ２１Ｌ，２１Ｒで可変するようにし、エンジン１４並びに電動モータ２１Ｌ，２１Ｒを関連させて走行速度を制御するものであって、走行速度に応じて除雪作業部１３にかかる負荷が増大する自走式作業機である。このような自走式作業機は、前進走行しつつ前部のオーガ２７で雪を掻き集めて除雪するオーガ式除雪機に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る除雪機の側面図である。
【図２】本発明に係る除雪機の模式的平面図兼制御系統図である。
【図３】本発明に係る操作部の斜視図である。
【図４】本発明に係る操作部の平面図である。
【図５】本発明で採用した方向速度レバーの作用説明図である。
【図６】本発明に係る制御部の制御フローチャート（その１）である。
【図７】本発明に係る制御部の制御フローチャート（その２）である。
【図８】本発明に係る補正マップの説明図である。
【図９】本発明に係る除雪機の特性図である。
【図１０】従来のオーガ式除雪機の模式図である。
【図１１】従来の除雪機の特性図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０…除雪機、１１Ｌ，１１Ｒ…走行部、１３…除雪作業部、１４…エンジン、１９…機体、２１Ｌ，２１Ｒ…電動モータ、２７…オーガ、２８…ブロア、４５…オーガスイッチ、５２…スロットルレバー、６１…制御部、７１…スロットル弁、Ｓｔｒ…スロットル弁の開度、Ｔｓ…一定の時間（基準時間）。
【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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