乗用型対地作業車両
【課題】乗用型対地作業車両において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくすることである。
【解決手段】乗用型対地作業車両である芝刈車両１０は、コントローラ４８と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ６０とを備える。コントローラ４８は、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて左右車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値を算出し、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数を取得し、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正して、車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。
【解決手段】乗用型対地作業車両である芝刈車両１０は、コントローラ４８と、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ６０とを備える。コントローラ４８は、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて左右車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値を算出し、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数を取得し、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正して、車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、対地作業を行うために駆動される作業機と、を備える乗用型対地作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
芝刈り作業や、耕うん等の対地作業を行うために駆動される作業機を備える対地作業車両が、従来から知られている。また、このような対地作業車両において、それぞれ電動モータや油圧モータ等のモータにより独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、キャスタ輪等の操向輪とを備える電動対地作業車両も考えられている。
【０００３】
例えば、作業車両として、作業機である芝刈り機を搭載し、作業者が乗り込んで走行と芝刈の操縦を車上で行う自力走行が可能な芝刈り車両があり、これは乗用型芝刈車両と呼ばれる。芝刈り機としては、例えば、芝刈回転工具等がある。
【０００４】
乗用型芝刈車両は、もっぱら庭等のいわゆるオフロードで用いられ、芝刈作業のために地表を移動するものである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、内燃機関のエンジンシャフトにロータを連結したエンジン・発電機一体型を搭載するハイブリッド動力装置が開示されている。動力装置として例示されている芝刈機は、複数の駆動輪にそれぞれ独立の電気モータが連結され、それぞれの駆動輪を独立的に可変速度で制御でき、これによって芝刈機のスムースな始動、停止、速度変更、方向転換を行うことができると述べられている。駆動輪の独立速度変更による旋回の例としては、いずれも左右後輪にそれぞれ電気モータが連結されているものが述べられている。
【０００６】
特許文献２には、ハイブリッド芝刈機として、前方に配置されているエンジンに接続されたオルタネータによる電力で、芝刈刃駆動用のデッキモータ、独立制御される左右後輪駆動用の左右車輪モータ、左右前輪を車軸回りに約１８０度の範囲でステアリングさせるステアリングモータを駆動する構成が開示されている。ここで、芝刈機を旋回させるには、ステアリング制御部の入力から左右後輪の速度差を計算して車輪モータを制御すると共に、ステアリングモータにステアリング信号を与えて左右前輪の位置の制御を行う。これによって、左右後輪をステアリングさせることなく、芝刈機を旋回させることができると述べられている。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１、２の他に特許文献３、４がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００６−５０７７８９号公報
【特許文献２】米国特許第７０１７３２７明細書
【特許文献３】特開２００５−１８４９１１号公報
【特許文献４】特許第３８５３９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載された乗用型芝刈車両の場合、左右後輪をモータにより独立駆動するようにしているが、傾斜面を横切って等高線上に走行する等、傾斜面上を走行する場合に、各車輪に、重力の作用に基づいて、走行方向と異なる方向の力が作用することが考えられる。この場合、操向輪が運転者の意図する方向に向かなくなったり、車輪が横滑りする可能性があり、車両が運転者の意図する方向である、直進方向や旋回方向に走行することが困難になる可能性がある。特に、操向輪が、鉛直軸周りに自由回転するキャスタ輪である場合には、車両を意図する方向に走行させることがより困難になる可能性がある。
【０００９】
これに対して、特許文献３には、車輪を個々の電動モータで独立に駆動する車輪独立駆動電気自動車が記載されている。この電気自動車では、アクセルペダル踏込量および車速に基づいて各電動モータの出力目標値を算出し、操舵角及び車速から目標ヨーレートを求め、電気自動車の重心を通る鉛直軸周りの旋回角速度であるヨーレート検出値である検出ヨーレートと目標ヨーレートとの偏差が解消されるよう、各電動モータの出力目標値を補正して出力している。
【００１０】
また、特許文献４には、電気自動車の左右駆動輪を駆動するための複数の電動モータそれぞれに対し、出力に関する指令を与える駆動制御装置が記載されている。この駆動制御装置では、加速または減速要求に基づき出力指令を仮確定する手段と、車体のヨーレートの検出値を含む複数の状態量から、電動モータに与える前の指令を補正する手段とを備え、この手段は、車両のヨー運動方向を示す指標の正負に応じて、横加速度とヨーレート検出値等から正または負のモーメントが生じるように、トルク指令を補正している。また、フィードバックされる複数の状態量と、舵角の検出値を用いて求められる目標状態量との差分に基づいて車両のモーメントを決定し、決定された車両のモーメントに応じて左右駆動輪にトルクを分配している。
【００１１】
このような特許文献３，４に記載された構成の場合、乗用型芝刈車両ではない電気自動車であるが、車両が傾斜面上を走行する場合に運転者が意図する方向の直進方向や旋回方向への走行を行える可能性はある。ただし、これらの構成では、左右の駆動輪で独立した補正値を設定するのが困難であり、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づいて、電動モータの回転速度指令を補正するという制御作用時の車両の挙動特性、すなわち車速等を自由に設定することが困難である。例えば、特許文献３の構成では、左右車輪駆動用の各電動モータで同じ出力目標を算出し、ヨーレートに関する偏差に基づいて出力目標を補正しているが、具体的な補正方法は記載されていない。また、特許文献４の構成では、同様に各電動モータで同じ出力指令を仮確定し、ヨーレート検出値等からトルク指令を補正しているが、ヨーレート目標値を求めるものではなく、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定することは困難である。
また、このような不都合は、上記のような芝刈り機を有する乗用型芝刈車両の他、他の作業機を有する乗用型対地作業車両の場合にも同様に生じる可能性がある。
【００１２】
本発明の目的は、乗用型対地作業車両において、左右車輪をモータにより独立に走行駆動する構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る乗用型対地作業車両は、２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、対地作業を行うために駆動される作業機と、を備える乗用型対地作業車両であって、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の走行用モータそれぞれの２の目標回転速度指令値を算出する指令値算出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、２個の走行用モータにそれぞれ関係する２の補正係数を取得する補正係数取得手段と、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の走行用モータの駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両である。なお、本発明に係る上記構成において、走行用モータは、電動モータの他、油圧モータ等であってもよい。
【００１４】
本発明に係る乗用型対地作業車両によれば、左右車輪をモータにより独立に走行駆動できる構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【００１５】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、２個の走行用モータは、電動モータであり、さらに、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段を備え、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個のモータの回転速度検出値との偏差に基づいてそれぞれの走行用モータのトルク指令値を算出し、それぞれのトルク指令値により２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１６】
上記構成によれば、より精度よく２個の走行用モータの駆動を制御できる。
【００１７】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、２個の走行用モータは、油圧モータであり、さらに、２個の走行用モータに対し少なくとも２の吐出口からそれぞれ独立して圧油を吐出可能で、２の吐出口から吐出される圧油の吐出量を変更可能な１または２のアクチュエータと、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段とを備え、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて、２の吐出口から吐出されるアクチュエータの吐出量を変化させることにより２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１８】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、アクチュエータを駆動するアクチュエータ動力源を備え、１または２のアクチュエータは、２の制御軸と、２の制御軸に作動的に連結され、２の制御軸の回転角度を変化させる２個の制御軸モータとを含み、２の制御軸の回転角度が変化することにより、２の制御軸のそれぞれに対応する２の吐出口から吐出される圧油の吐出量が変化するアクチュエータであり、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて２の制御軸の回転角度指令値を算出し、それぞれの回転角度指令値により２個の制御軸モータの駆動を制御することにより、２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１９】
上記構成によれば、より精度よく２個の走行用モータの駆動を制御できる。
【００２０】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、補正係数取得手段は、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を一定値とするとともに、他方の補正係数を減少または増加させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を一定値とするとともに、一方の補正係数を減少または増加させる。
【００２１】
上記構成によれば、ヨーレート検出値に基づく制御作用時の車両の挙動特性の設定を行いやすくなる。
【００２２】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、補正係数取得手段は、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、他方の補正係数を減少させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、一方の補正係数を減少させ、さらに、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータのうち、１の走行用モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように、１の走行用モータに対応する補正係数を正から負に変化させる。
【００２３】
上記構成によれば、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータの片側の走行用モータに進行方向に対応する正回転に対して逆回転させる方向のトルクが付加されるので、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差が大きい場合でも、より迅速に偏差を解消して、安定した走行を実現しやすくなる。
【００２４】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、加速指示を入力可能とする加速操作子であるペダルと、旋回指示を入力可能とする旋回操作子であるステアリングホイールとを備える。
【００２５】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、加速指示及び旋回指示として左右車輪に対応する２個の走行用モータの回転速度を入力可能とする２レバー式の操作子を備え、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示と旋回指示とを入力可能とする。
【００２６】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、操向輪は、キャスタ輪、または操作子に作動的に連結され、操作子の操作に連動して操舵可能な機械的操舵式操向輪である。
【００２７】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、旋回指示を入力可能とする操作子に設けた軸部を回転可能に支持する、車体に固定される固定部と、軸部に固定され、軸部の回転に伴って揺動する揺動アームと、軸部の揺動アームと固定部との間に遊嵌した遊嵌アームと、揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの中立位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ揺動アームを遊嵌アームに突き当て、遊嵌アームを揺動アームと同方向に一体に揺動させる突き当て機構と、揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの遊嵌アームに対する揺動量の増大にしたがって大きくなる付勢力を、揺動アームに付勢する第１バネと、遊嵌アームと固定部との間に設けて、遊嵌アームの固定部に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アームに付勢する第２バネとを備える。
【００２８】
上記構成によれば、複雑な制御を用いることなく、旋回を指示する操作子を操作するのに必要な操作力を、中立位置からの操作量の増大にしたがって大きくするとともに、ある操作量を境に、操作量の増大に対する操作力の増大の度合を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る乗用型対地作業車両によれば、左右車輪をモータにより独立に走行駆動できる構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図２】第１及び第２の実施の形態の芝刈車両の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の芝刈車両の制御システムを構成するコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の芝刈車両において、直進走行の場合の様子を示す略図である。
【図５】第１の実施の形態の芝刈車両において、旋回走行の場合の様子を示す略図である。
【図６】図３に示すステアリング特性取得部において使用する、操舵角とステアリング係数との関係を表すマップを示す図である。
【図７】図３に示す主補正係数取得部において使用する、ＰＩＤ出力とヨー制御係数との関係を表すマップを示す図である。
【図８】図６において、ＰＩＤ出力が変化する場合のヨー制御係数の変化を説明するための図である。
【図９】図７に示すマップの別例の第１例を示す図である。
【図１０】図７に示すマップの別例の第２例を示す図である。
【図１１】本発明に係る第２の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１２】第２の実施の形態の芝刈車両におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る第３の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１４】第３及び第４の実施の形態の芝刈車両の構成を示す図である。
【図１５】第３の実施の形態の芝刈車両のコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る第４の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１７】図１６の車両を水平方向に見た略図である。
【図１８】第４の実施の形態の芝刈車両におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る第５の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両を示す斜視図である。
【図２０】第５の実施の形態の芝刈車両に設けられたステアリング操作子の回転支持構造を示す斜視図である。
【図２１】図２０のＡ−Ａ部を切断し、上バネと下バネとを取り外した様子を示す拡大図である。
【図２２】ステアリング操作子を中立位置から片側に回転させる様子を、時系列的に示す、図２１の一部を切断して上方から下方に見た図である。
【図２３】第５の実施の形態において、ステアリング操作子を回転させる場合にステアリング操作力の増大度合が所定の操舵角閾値を境に変化することを示す、ステアリング操作力と操舵角との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［第１の発明の実施の形態］
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお、以下では、乗用型対地作業車両を、作業機として芝刈り機を備える芝刈車両の場合を説明するが、本発明に係る乗用型対地作業車両は、これに限定するものではなく、例えば地面に対する作業、すなわち対地作業を行う車両として、耕うん機を有する車両、苗植え作業機を有する車両、地ならし作業機を有する車両、穴掘り作業機を有する車両等であってもよい。
【００３２】
図１から図１０は、本発明の第１の実施の形態を示している。なお、図２では、かっこ書きで、後述する第２の実施の形態の構成要素であるレバーセンサ９８，１００も示している。図１に示すように、乗用型対地作業車両である芝刈車両１０は、芝刈に適した自走型のオフロード用車両であり、車体であるメインフレーム１２の前後方向（図１の左右方向）に離れた位置に、２個の左右キャスタ輪１４，１６と、２個の左右車輪１８，２０とを支持して設けている。左右のキャスタ輪１４，１６は、前側車輪であり、操向輪である。２個の左右車輪１８，２０は、後側車輪であり、主駆動輪である。左右車輪１８，２０のそれぞれは、左右車輪１８，２０のそれぞれに図示しない減速機構を含む動力伝達部を介して接続するように設けた２個の左右の走行用モータである左右車輪用電動モータ２２，２４により、独立に走行駆動される。左右車輪用電動モータ２２，２４により、左右車輪１８，２０の回転速度を一致させることで、車両の直進走行を可能とし、左右車輪１８，２０の回転速度差を発生させることで、車両の旋回走行を可能とする。このように、本実施の形態では、芝刈車両１０の駆動源として車輪用電動モータ２２，２４を用いる。また、動力伝達部に設ける減速機構は、例えば１段または複数段の減速歯車装置を用いる。図１では、左右車輪１８，２０にそれぞれ設けた動力発生ユニット２６，２８を構成するハウジング３０内に、車輪用電動モータ２２，２４と、図示しない減速機構とをそれぞれ設けている。各ハウジング３０は、メインフレーム１２に支持している。なお、左右車輪１８，２０に、減速機構を介さず車輪用電動モータ２２，２４の動力を減速することなく伝達する構成を採用してもよい。また、キャスタ輪１４，１６は、鉛直方向（図１の表裏方向）の軸を中心とする３６０度以上の自由操向を可能としている。
【００３３】
また、芝刈車両１０は、メインフレーム１２の前後方向中間部で下側に作業機である、芝刈り機（モア）３２を支持している。後述する実施の形態で用いる図１７を参照して示すように、芝刈り機３２は、モアデッキ３４の内側に芝刈り回転工具である芝刈り用ブレード３６を設けている。芝刈り用ブレード３６は、鉛直方向（図１７の上下方向）に向いた回転軸を有し、回転軸の周りに複数のブレードが配置され、ブレードを回転することで芝等を破断して刈り取り可能とする。
【００３４】
また、図１７を参照して示すように、芝刈車両１０は、エンジン３８及び発電機４０及びバッテリ４２（図２）を備える、いわゆるハイブリッド式としている。そして、エンジン３８の動力を用いて発電機４０を発電させ、発電させた電力を電源ユニットであり、二次電池であるバッテリ４２に供給可能としている。このため、エンジン３８及び発電機４０は、バッテリ４２への電力供給元として用いる。ただし、芝刈車両１０は、エンジン３８及び発電機４０を備えず、バッテリ４２は、外部から充電電力の供給を受けるようにすることもできる。なお、電源ユニットとして、外部から充電電力の供給を受けるバッテリとともに、燃料電池、太陽電池等のように自己発電機能を有するものを使用することもできる。また、バッテリ４２の代わりにキャパシタ等の他の蓄電部を用いることもできる。
【００３５】
図１７を参照して示すように、エンジン３８の出力軸の動力は、プーリベルト機構、自在継手機構を含む動力伝達機構４４を介して、芝刈り用ブレード３６の回転軸に伝達可能としている。また、この動力伝達機構４４に図示しない電磁クラッチ機構を設け、座席４６近くに設けられる図示しないモアスイッチのオンまたはオフにより、電磁クラッチの断接を変えることもできる。この場合、モアスイッチのオンオフを表す信号を、芝刈車両１０が備えるコントローラ４８（図１）へ伝送し、コントローラ４８は、この信号に基づいて電磁クラッチの断接を制御する。また、動力伝達機構４４に、電磁クラッチ機構の代わりに、手動で係脱可能なクラッチ機構を設けることもできる。
【００３６】
また、芝刈車両１０で、エンジン３８及び発電機４０を備えず、バッテリ４２は、外部から充電電力の供給を受けるように構成する等の場合には、芝刈り用ブレード３６（図１７参照）の回転軸に図示しないモア用電動モータを、動力の伝達可能に作動的に連結することもできる。この場合、座席４６（図１７参照）近くに設けられるモアスイッチのオンまたはオフを表す信号がコントローラ４８（図１）へ入力されると、コントローラ４８は、この信号に基づいてモア用電動モータの作動状態を制御する。また、モア用電動モータの代わりにモア用油圧モータを使用することもできる。このように、芝刈り機３２は、対地作業を行うために駆動される。
【００３７】
また、芝刈車両１０に図示しない集草タンクを搭載するとともに、集草タンクとモアデッキ３４（図１７参照）の端部とをダクトにより接続し、ダクトの内部に集草用ファンを設けることもできる。この構成によれば、芝刈り用ブレード３６で刈り取った草を集草用ファンの駆動により、ダクトを通じて集草タンクに集めることができる。
【００３８】
図１に戻って、車輪用電動モータ２２，２４は、電力が供給された場合に、車輪１８，２０に対し回転駆動力を出力する機能を有するが、車輪に対し制動がかけられるときに回生エネルギを回収する発電機としての機能を持たせてもよい。車輪用電動モータ２２，２４は、例えば三相の同期電動モータまたは誘導電動モータ等とする。
【００３９】
なお、芝刈り機である芝刈用回転工具として、芝刈り用ブレード型以外に、地表に平行に回転軸を有するシリンダに例えばらせん状の刃を配置し、芝等を挟み取って刈り取る芝刈用リール型を用いることもできる。
【００４０】
なお、キャスタ輪１４，１６は、２個以外、例えば、１個のみを芝刈車両１０に設けることもでき、３個以上の複数個を設けることもできる。また、本実施の形態では、主駆動輪である左右車輪１８，２０を後輪として、キャスタ輪１４，１６を前輪としているが、主駆動輪である左右車輪１８，２０を前輪として、キャスタ輪１４，１６を後輪とすることもできる。
【００４１】
左右キャスタ輪１４，１６は、メインフレーム１２の前端部（図１の左端部）の底面側の前後方向（図１の左右方向）同位置に作動可能に取り付けている。また、メインフレーム１２の前後方向中間部で、左右方向（図１の上下方向）中間部の上面側に座席４６（図１７参照）を設けている。なお、本明細書で、前側は、図１の左側となる車両の前側を言い、後側は、図１の右側となる車両の後側を言う。また、メインフレーム１２の前後方向に関して同位置である、座席４６と後端部との間の位置の底面側に左右車輪１８，２０を回転可能に支持している。また、芝刈り機３２は、メインフレーム１２の底面側で、左右キャスタ輪１４，１６と左右車輪１８，２０との間に配置している。メインフレーム１２は、鋼材等の金属材料を使用し、梁構造等に成形されたものを用いることができる。
【００４２】
また、コントローラ４８は、車輪用電動モータ２２，２４の動作を総合的に制御する。コントローラ４８は電気回路であるので、複数個所に分散配置することもできる。図１では、コントローラ４８を１個として示している。例えばメインフレーム１２の上面側で座席４６（図１７参照）下側の位置にコントローラ４８を集中配置することもできる。コントローラ４８を分散配置する場合、コントローラ４８は、信号ケーブル等で相互に接続される。コントローラ４８は、電動モータ２２，２４を駆動するインバータ回路等のドライバー回路と、ＣＰＵ、メモリである記憶部等の制御回路部とを含む。
【００４３】
メインフレーム１２の上面側には、座席４６の他に、ステアリング操作子５０と、前進側アクセルペダル５２と、後進側アクセルペダル５４と、図示しないブレーキペダルとを設けている。ステアリング操作子５０は、ステアリング角度である操舵角度を旋回指示入力として受けるもので、操舵角センサ５６により操舵角度を検出し、検出した信号をコントローラ４８に出力する。なお、旋回操作子として、モノレバー式の構造を使用することもできる。前進側アクセルペダル５２は、前進方向の加速の指示を行うための加速操作子であり、後進側アクセルペダル５４は、後進方向の加速の指示を行うための加速操作子である。このように、各アクセルペダル５２，５４は、加速指示を入力可能とする。
【００４４】
また、ステアリング操作子５０は、旋回の指示を行うための旋回操作子であり、例えば、円形、欠円形等のステアリングホイールであり、回転または揺動によって左右車輪１８，２０の旋回方向を調整する機能を有する。図示の例のように、ステアリング操作子５０がステアリングホイールである場合、その回転軸を中心として時計方向（右回転方向）あるいは反時計方向（左回転方向）に任意の角度で回転できる。また、ステアリング操作子５０の操作量、すなわち操舵角は、運転者により入力される旋回指示として、操舵角センサ５６により検出され、操舵角センサ５６からの信号が、図１，２に示すコントローラ４８に伝送され、車輪用電動モータ２２，２４の作動が制御される。このようにステアリング操作子５０は、旋回指示を入力可能とする。操舵角センサ５６には、ポテンショメータや、エンコーダ等の電気的センサ、光学的センサ等を用いることができる。なお、以下の説明において、「操舵角」は、その値の正負により、操舵方向を表している。
【００４５】
なお、アクセルペダル５２，５４は、前進側と後退側とで別々に設けているが、１つのアクセルペダルで前進側と後退側とを兼ねることもできる。例えば、アクセルペダルを固定の水平軸に揺動支持して、前側及び後側を踏み込み可能な揺動式とし、前部を踏み込むことで前進を指示し、後部を踏み込むことで後進を指示する構成とすることもできる。各アクセルペダル５２，５４は、任意の踏込量で踏み込むことができる。各アクセルペダル５２，５４の踏込量は、運転者により入力される加速指示として、アクセル踏み込みセンサ５８により検出され、アクセル踏み込みセンサ５８からの信号が、図１、２に示すコントローラ４８に伝送され、左右車輪１８，２０に接続される車輪用電動モータ２２，２４の作動が制御される。各アクセル踏み込みセンサ５８には、ポテンショメータや、エンコーダ等の電気的センサを用いることができる。なお、前進用と後進用との機能を有するアクセルペダルを１つのアクセルペダルで構成するとともに、前進及び後進のいずれかを選択するためのスイッチまたはボタンを設け、このスイッチまたはボタンの操作状態に応じて、１つのアクセルペダルを前進用として機能させるか、または後進用として機能させるかを切り換え可能とすることもできる。
【００４６】
このような芝刈車両１０は、アクセルペダル５２，５４を踏み込むことで、前進側または後進側に車両を加速させることができる。また、アクセルペダル５２，５４の操作時または非操作時に、ステアリング操作子５０を操舵することで車両をステアリング操作子５０の操舵方向に応じて旋回させることができる。たとえば、ステアリング操作子５０を直進状態を指示する中立位置として前進側アクセルペダル５２を踏み込むと、車輪１８，２０を前進側に回転させ、踏み込み量が大きいほど車輪１８，２０の回転数が高くなり、前進速度が高くなる。これに代えて後進側アクセルペダル５４を踏み込むと、車輪１８，２０を後進側に回転させ、踏み込み量が大きいほど車輪１８，２０の回転数が高くなり、後進速度が高くなる。これによって、芝刈車両１０を任意の速度で前進または後進させることができる。
【００４７】
また、前進側アクセルペダル５２を適当な踏込量の状態にしたまま、ステアリング操作子５０を時計方向、すなわち右側に回転すると、左車輪１８の回転速度が右車輪２０の回転速度よりも高くなり、芝刈車両１０を走行させながら右旋回させることができる。ステアリング操作子５０の中立位置からの回転角度を大きくすると左車輪１８の回転速度と右車輪２０の回転速度との差が大きくなり、逆にステアリング操作子５０の中立位置からの回転角度を少なくすることで左右の車輪１８，２０の回転速度の差を小さくできる。これにより旋回半径を調整できる。ステアリング操作子５０を反時計方向、すなわち左側に回転すると、右車輪２０の回転速度が左車輪１８の回転速度よりも高くなり、芝刈車両１０を走行させながら左旋回させることができる。
【００４８】
また、前進側アクセルペダル５２の踏込量を変化させることで、走行速度を変更しながら旋回させることもできる。後進側アクセルペダル５４を踏み込んでステアリング操作子５０を操作することで、後進時における旋回を行うことができる。
【００４９】
また、本実施の形態の場合、芝刈車両１０の傾斜面上での走行にかかわらず、車両を運転者の意図する方向に走行させることを可能とする。このため、芝刈車両１０に、車両の重心を通る鉛直軸周りの旋回角速度であるヨーレートを検出するヨーレート検出手段である、ヨーレートセンサ６０を設けている。ヨーレートセンサ６０の検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。また、車輪用電動モータ２２，２４からは、コントローラ４８に、回転速度、回転方向、回転角、電流値等を表す信号を各種のセンサを用いてフィードバックする。例えば、各電動モータ２２，２４に回転速度検出手段である回転速度センサ６２を設けており、回転速度センサ６２の検出信号を、コントローラ４８を構成する後述するモータ制御手段６４（図２）に入力している。なお、各電動モータ２２，２４に回転速度センサ６２の代わりに回転角度センサを設け、回転角度センサの検出信号をコントローラ４８を構成する回転速度算出手段に入力し、回転角度検出値から各電動モータ２２，２４の回転速度を算出することもできる。この場合、回転角度センサと回転速度算出手段とにより、回転速度検出手段を構成する。
【００５０】
また、コントローラ４８は、このような各種のセンサの検出信号を用いて、左右車輪用電動モータ２２，２４の出力トルクを、独立して制御する。このために、左右車輪１８，２０を駆動する左右車輪用電動モータ２２，２４のトルク指令値をそれぞれ算出し、それぞれのトルク指令値に対応する出力を発生させ、この出力に基づいてインバータ回路等のドライバー回路に対する駆動信号を発生させる。これにより、電源ユニットの電圧を用いて、これらのトルク指令値に対応する電圧を、対応する車輪用電動モータ２２，２４に供給し、車輪用電動モータ２２，２４の出力トルクを制御できる。次に、図２、図３を用いて、コントローラ４８の構成及び機能を詳しく説明する。なお、図２に示すように、コントローラ４８は、記憶部６６を有し、記憶部６６に芝刈車両制御プログラムが記憶されている。
【００５１】
まず、図２、図３の説明に先立って、芝刈車両１０の直進走行と旋回走行とについて、図４、図５を用いて説明する。以下では、図１の符号を用いて説明する。これらの図においては、芝刈車両１０におけるキャスタ輪１４，１６、車輪１８，２０の平面図における状態が模式的に示されている。ここで、左右車輪１８，２０は、独立に走行駆動される。
【００５２】
図４は直線走行の場合で、ステアリング操作子５０を中立状態に維持して前進側アクセルペダル５２を踏み込んだ場合で、キャスタ輪１４，１６、車輪１８，２０の全てが、同一方向に対地速度で同一速度で走行している。図５は、旋回走行の場合で、（ａ）は、旋回中心位置Ｏ１が、車輪１８，２０の車軸方向の延長上で車輪１８，２０の間の外側にある場合を、（ｂ）は、旋回中心位置Ｏ２が、車輪１８，２０の一方の車輪１８の接地位置にある、信地旋回と呼ばれる場合を、それぞれ示している。（ｃ）は、旋回中心位置Ｏ３が車輪１８，２０の車軸上で、ちょうど両車輪１８，２０の間の中央位置にあり、さらに、車輪１８，２０の速度の絶対値が同じであるが、一方側車輪１８の速度方向と他方側車輪２０の速度方向とが互いに逆方向である、超信地旋回あるいはスピン旋回あるいはゼロターンと呼ばれる場合を示している。この場合は、旋回中心位置Ｏ３を中心として、芝刈車両１０が旋回する。
【００５３】
なお、図５の（ａ）から（ｃ）は旋回走行の１例をそれぞれ示したもので、これらの各例の場合の間の旋回が行われる場合もある。例えば、旋回中心位置が、左右車輪１８，２０の内側にあるが、左右車輪１８，２０の間の中央位置でなくいずれかの車輪側に偏っている場合等がある。これらの旋回走行は、左右車輪１８，２０のそれぞれに対応する車輪用電動モータ２２，２４の回転方向及び回転速度を調節することにより実現される。
【００５４】
次に、図２、図３を用いてコントローラ４８の構成とそれらの機能とを説明する。なお、図３の説明において、図１と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図２に示すように、コントローラ４８は、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段７４とを含む。指令値算出手段６８は、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、アクセル踏み込み量及び操舵角に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値を算出する。図３に示すように、指令値算出手段６８は、アクセル踏み込み量に対応して、２個の車輪用電動モータ２２，２４で共通の、仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を求める。このために、例えば、アクセル踏み込み量と仮目標回転速度指令値Ｖｒ*との関係を表すマップのデータを記憶部６６（図２）に記憶させておき、検出したアクセル踏み込み量からマップのデータを参照することにより仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を取得する。また、この場合に、単にアクセル踏み込み量と仮目標回転速度指令値Ｖｒ*との関係を表す関係式と、検出したアクセル踏み込み量とを用いて仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を算出することもできる。
【００５５】
指令値算出手段６８は、ステアリング特性取得部７６を有し、ステアリング特性取得部７６は、ステアリング操作子５０の操舵角に対応して、左右の車輪用電動モータ２２，２４それぞれに対応するステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒを求める。ステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒは、各電動モータ２２，２４における最大回転数Ｖ１に対する、操舵角に対応する目標回転数Ｖ２の割合（＝Ｖ２／Ｖ１）であり、これは最大回転速度に対する目標回転速度の割合と言い換えることができる。例えば、記憶部６６（図２）にステアリング特性として、操舵角とステアリング係数との関係を表すマップのデータを記憶させておく。図６に、このマップの１例を示している。
【００５６】
図６では、横軸により操舵角を表しており、右に向かうほどステアリング操作子５０を右側、すなわち時計方向に大きく回転させることを表しており、左に向かうほどステアリング操作子５０を左側、すなわち反時計方向に大きく回転させることを表している。図６で示す操舵角は、右側に向かう場合を正とし、左側に向かう場合を負としている。図６の縦軸は、ステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒを表している。図６で実線Ｖｋｌは、左車輪用電動モータ２２の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*に乗じる左車輪用ステアリング係数と操舵角との関係を表している。図６で破線Ｖｋｒは、右車輪用電動モータ２４の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*に乗じる右車輪用ステアリング係数と操舵角との関係を表している。
【００５７】
図６の例では、ステアリング操作子５０を中立位置から右に回転させると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは一定に維持されるが、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは直線的に徐々に低下する。また、操舵角がある閾値（図６では８０度）よりも大きくなると、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは負の値となりさらに小さくなる。一方、ステアリング操作子５０を中立位置から左に回転させると、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは一定に維持されるが、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは直線的に徐々に低下する。また、操舵角がある閾値（図６では−８０度）よりも小さくなると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは負の値となりさらに小さくなる。なお、図６の例では、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌが低下する場合の、操舵角に対する傾きが、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌが正の場合と負の場合とで異なっているが、正の場合と負の場合とで同じ傾きとすることもできる。この場合には、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌにおいて、操舵角の絶対値が大きくなることに伴ってステアリング特性Ｖｋｒ、Ｖｋｌが低下することを表す直線が単一の直線状となる。
【００５８】
図２、図３に戻って指令値算出手段６８は、このようにして取得されたステアリング特性Ｖｋｒ、Ｖｋｌを、左車輪用電動モータ２２及び右車輪用電動モータ２４の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*にそれぞれ乗じて、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とを、それぞれ算出する。例えば、ステアリング操作子５０が中立位置にある、図６の操舵角０の場合には、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌとして１が設定されるため、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とは、互いに同じ仮目標回転速度指令値Ｖｒ*のままとなる。これは、図４の直進走行に対応する。
【００５９】
これに対して、図６で操舵角が小さくなる、すなわちステアリング操作子５０を左に回転させると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌのみが１より小さくなるため、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*だけが、仮目標回転速度指令値Ｖｒ*よりも小さくなり、これは図５（ａ）の車両を左に旋回させることに対応する。ステアリング操作子５０の左への回転角を大きくする、すなわち操舵角の絶対値を大きくするほど、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは大きく低下するため、車両が左に旋回する場合の旋回半径が小さくなる傾向となる。また、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌがさらに低下し、０となると、左車輪用電動モータ２２で発生する駆動トルクは０となる。この場合に、もし実際に左車輪用電動モータ２２の回転数が０になると、図５（ｂ）の信地旋回の場合に対応する。また、前進時に、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌがさらに低下し、負の値となると、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*も負の値となり、これは左車輪用電動モータ２２において逆転方向のトルクを発生させることに対応する。この場合に、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌが−１となる場合には、もし実際に右車輪用電動モータ２４の回転速度と左車輪用電動モータ２２の回転速度とが、方向が逆で大きさが同じになると、図５（ｃ）の超信地旋回の場合に対応する。なお、上記では、左に旋回させる場合を説明したが、右に旋回させる場合も左右が逆になるだけで同様である。
【００６０】
一方、目標ヨーレート算出手段７０は、算出された目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*から、目標ヨーレートγ*を算出する。すなわち、目標ヨーレート算出手段７０は、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６により取得されたアクセル踏み込み量及び操舵角に基づいて目標ヨーレートγ*を算出する。すなわち、左右車輪１８，２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*と、減速機構による減速比と、左右車輪１８，２０の半径とから左右車輪１８，２０の対地平均速度である車両の平均速度と、左右車輪１８，２０の対地速度差とが求められる。また、車両の平均速度と左右車輪１８，２０の対地速度差と、左右車輪１８，２０の車軸と左右キャスタ輪１４，１６の接地位置との間の前後方向長さ等の車両緒元とから目標ヨーレートγ*が算出される。なお、本実施の形態では、ヨーレートは、車両を上方から見た場合に車両の重心を通る鉛直軸周りに、反時計方向に回転する方向のヨーレートを正として、逆方向のヨーレートを負とする。
【００６１】
また、補正係数取得手段７２は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０により検出されたヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数を取得する。このために、補正係数取得手段７２は、ＰＩ演算を含むＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演算部７８と、主補正係数取得部８０とを含む。ＰＩＤ演算部７８は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０で検出されたヨーレート検出値γとの偏差を入力され、ＰＩＤ演算を行い、演算で得られたＰＩＤ出力を主補正係数取得部８０に入力する。主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ出力から左右車輪１８，２０用の２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*に対応する、２の左右車輪１８，２０用の補正係数であるヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを取得し、出力する。ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒは、各電動モータ２２，２４における最大回転数Ｖ１´に対する、ＰＩＤ出力に対応する目標回転数Ｖ２´の割合（＝Ｖ２´／Ｖ１´）であり、これは最大回転速度に対する目標回転速度の割合と言い換えることができる。このために、例えば、記憶部６６（図２）にヨー制御特性として、ＰＩＤ出力とヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒとの関係を表すマップのデータを記憶させておく。図７に、このマップの１例を示している。
【００６２】
図７では、横軸によりＰＩＤ出力を表しており、右に向かうほどＰＩＤ出力が大きくなることを表しており、左に向かうほどＰＩＤ出力が小さくなることを表している。図７の縦軸は、ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを表している。図６で実線Ｋｌは、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*に乗じる左車輪用ヨー制御係数とＰＩＤ出力との関係を表している。図７で破線Ｋｒは、右車輪用電動モータ２４の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*に乗じる右車輪用ヨー制御係数とＰＩＤ出力との関係を表している。
【００６３】
図７の例では、ＰＩＤ出力が０よりも大きくなると、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは正の値で一定値に維持されるが、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは直線的に徐々に低下する。また、ＰＩＤ出力がある閾値（図６では０．５）よりも大きくなると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは負の値となりさらに小さくなる。一方、ＰＩＤ出力が０よりも小さくなると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは正の値で一定値に維持されるが、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは直線的に徐々に低下する。また、ＰＩＤ出力がある閾値（図６では−０．５度）よりも小さくなると、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは負の値となりさらに小さくなる。すなわち、主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ演算部７８のＰＩＤ出力が増加する場合に２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのうち、一方のヨー制御係数を正の一定値とするとともに、他方のヨー制御係数を減少させ、ＰＩＤ出力が減少する場合に２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのうち、他方のヨー制御係数を正の一定値とするとともに、一方のヨー制御係数を減少させる。
【００６４】
なお、図７の例では、ヨー制御係数が低下する場合のＰＩＤ出力に対する傾きが、ヨー制御係数Ｋｌ、Ｋｒの正負にかかわらず一定となっているが、各ヨー制御係数Ｋｌ、Ｋｒが低下する場合の、ＰＩＤ出力に対する傾きを、ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒが正の場合と負の場合とで異ならせることもできる。
【００６５】
図２、図３に戻って主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ出力に応じて取得された２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを、制御手段７４が含む補正手段８２に出力する。制御手段７４は、補正手段８２と、トルク指令算出手段８４と、モータ制御手段６４とを含む。補正手段８２は、２の目標回転速度指令値である、左車輪用電動モータ２２及び右車輪用電動モータ２４の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれを、対応する２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正して、補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*を得る。すなわち、目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*に、対応するヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒをそれぞれ乗じて、左右車輪１８，２０用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*を得る。トルク指令算出手段８４は、補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*と、左右車輪用電動モータ２２，２４に設けられた２の回転速度センサ６２により検出される各電動モータ２２，２４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて、各電動モータ２２，２４に対応するトルク指令τｒｌ，τｒｒを算出する。このために、トルク指令算出手段８４は、ＰＩＤ演算を行う、左右車輪１８，２０用のトルク指令用ＰＩＤ演算部８８，９０を有する。
【００６６】
左車輪用のトルク指令用ＰＩＤ演算部８８は、左車輪１８用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌと左車輪用電動モータ２２の回転速度検出値Ｖｒｌとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪用電動モータ２２のトルク指令τｒｌを算出し、モータ制御手段６４（図２）に入力する。モータ制御手段６４は、対応するインバータを含むドライバー回路を有し、対応するドライバ回路は、トルク指令に応じた駆動電圧により左車輪用電動モータ２２の駆動を制御する。
【００６７】
同様に、右車輪２０用のトルク指令用ＰＩＤ演算部９０は、右車輪２０用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｒ*と右車輪用電動モータ２４の回転速度検出値Ｖｒｒとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪用電動モータ２４のトルク指令τｒｒを算出し、モータ制御手段６４（図２）に入力する。モータ制御手段６４が有する対応するドライバ回路は、トルク指令に応じた駆動電圧により右車輪用電動モータ２４の駆動を制御する。このように、制御手段７４は、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。また、コントローラ４８は、アクセル踏み込み量と操舵角とヨーレートとを含む各種センサの検出信号に基づいて、左右車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。また、コントローラ４８は、ＰＩＤ演算部７８の出力の絶対値が所定値以上となる場合に、２個の車輪用電動モータ２２，２４のうち、１の車輪用電動モータに対応するヨー制御係数を負の値として、１の車輪用電動モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように各電動モータ２２，２４の駆動を制御する。
【００６８】
このようなコントローラ４８の各機能は、ドライバー回路部分を除いてコンピュータで構成することができる。そして、上記各機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、芝刈り車両制御プログラムを実行することで実現できる。勿論、上記各機能の一部をハードウェアで実現することも可能である。
【００６９】
このような芝刈車両１０によれば、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*が算出され、加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートγ*が算出され、目標ヨーレートγ*とヨーレートセンサ６０のヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒが取得される。また、２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれが２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正され、補正後の２の目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*，Ｖｒｋｒ*に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４の駆動が制御される。このため、左右車輪１８，２０を２個のそれぞれの車輪用電動モータ２２，２４により独立に走行駆動できる構成において、車両１０が傾斜面上を走行する場合でも、直進方向や旋回方向の、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両１０の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【００７０】
例えば、図３において、車両の左側への旋回時に目標ヨーレートγ*が検出ヨーレートγよりも大きい、すなわち車両の旋回半径が増大する傾向となる場合には、ＰＩＤ演算部７８がＰＩＤ出力として、ある正の値Ｑ（図８参照）を出力し、主補正係数取得部８０が、図８に示すマップを用いて、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒとして１を出力し、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌとして１よりも小さい値を出力する。このため、左車輪１８用の補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*が小さくなり、この結果、目標ヨーレートγ*に対し検出ヨーレートγが近づきやすくなる。この場合、図８のマップで、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは、実線矢印で示す方向に変化して１に近づきやすくなる。目標ヨーレートγ*と検出ヨーレートγとが完全に一致すると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌも１となるため、左右車輪１８，２０用の補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*が、目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*とそれぞれ同じになる。
【００７１】
一方、ＰＩＤ演算部７８が積分演算を含む演算を行う等のため、主補正係数取得部８０の出力により目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を補正しても、補正の効果が小さいとＰＩＤ出力が大きくなる可能性もある。この場合は、図８に破線矢印で示す方向に、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌが破線矢印で示す方向に変化してさらに小さくなる。例えば、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌが負の値となると、補正後の左車輪用目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*は、正から負となり、これは、左車輪用電動モータ２２に逆転方向の駆動トルクを発生させることに対応する。上記では、車両が左側へ旋回する場合を説明したが、車両が右側へ旋回する場合には右車輪用ヨー制御係数Ｋｒが変化する。このように構成するため、車両が例えば斜面上を等高線走行や旋回走行する場合でも、目標回転速度指令値を、ヨーレート検出値と目標ヨーレートとの偏差を解消するように補正でき、車両の横滑りや意図しない方向への旋回を防止でき、運転者の意図する方向へ走行させることができる。
【００７２】
さらに、２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*のそれぞれを２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正するため、２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒの設定の変更を容易に行うことができ、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。例えば、予め２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒを規定するマップの設定を変更することにより、ＰＩＤ出力と補正係数Ｋｌ，Ｋｒとの関係を容易に変更できる。例えば、図７に示すマップは１例であり、ヨー制御係数Ｋｌ，ＫｒのＰＩＤ出力に対する傾きを変更したり、図９に示すように、ＰＩＤ出力の絶対値が大きくなるのにしたがって、２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒの両方を徐々に小さくすることもできる。また、図１０に示すように、ＰＩＤ出力の絶対値が大きくなるのにしたがって、２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのいずれか一方のみを徐々に大きくすることもできる。
【００７３】
また、コントローラ４８は、ＰＩＤ演算部７８の出力の絶対値が所定値以上となる場合に、２個の車輪用電動モータ２２，２４のうち、１の車輪用電動モータ２２（または２４）において進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように各電動モータ２２，２４の駆動を制御する。すなわち、車両の前進時に、１の車輪用電動モータ２２（または２４）に、前進方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させる。また、車両の後進時に、１の車輪用電動モータ２２（または２４）に、後進方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させる。このため、目標ヨーレートγ*とヨーレート検出値γとの偏差が大きい場合でも、より迅速に偏差を解消して、安定した走行を実現しやすくなる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、操向輪をキャスタ輪１４，１６としているが、キャスタ輪１４，１６の代わりに、ステアリング操作子５０に操舵機構を介して作動的に連結された機械的操舵式操向輪を使用することもできる。操舵機構は、例えば、ステアリング操作子５０に連結されたステアリング軸の回転力を直線方向の力に変換するラックピニオン機構を含み、ステアリング軸の回転と連動するラック軸の押し引きにより、左右の操向輪を操舵可能な構成とする。
【００７５】
また、本実施の形態では、補正係数取得手段７２が有する演算部として、ＰＩＤ演算部７８を使用しているが、ＰＩＤ演算部７８の代わりにＰＩ演算を行うＰＩ演算部を使用することもできる。
【００７６】
［第２の発明の実施の形態］
図１１は、本発明の第２の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１２は、第２の実施の形態の芝刈車両１０におけるコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態の芝刈車両１０の場合、上記の第１の実施の形態の場合において、ステアリング操作子５０と前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４とを省略する代わりに、加速操作子及び旋回操作子として、２レバー式の操作子である、左右レバー９２，９４を設けている。左右レバー９２，９４は、座席４６（図１７参照）の左右両側に分かれた位置に設けており、それぞれ左右方向に伸びる水平方向の揺動中心軸９６を中心として前後に揺動可能に、メインフレーム１２に固定の部分に支持している。
【００７７】
左レバー９２を前方または後方に揺動させることにより、左車輪用電動モータ２２の正転方向または逆転方向への駆動を可能とし、揺動量を大きくすることで左車輪用電動モータ２２の回転速度が高くなり、揺動量を小さくすることで回転速度が低くなる。同様に、右レバー９４を前方または後方に揺動させることにより、右車輪用電動モータ２４の正転方向または逆転方向への駆動を可能とし、揺動量を大きくすることで右車輪用電動モータ２４の回転速度が高くなり、揺動量を小さくすることで回転速度が低くなる。すなわち、左右レバー９２，９４は、加速指示及び旋回指示として、左右車輪用電動モータ２２，２４の回転速度を入力可能とする。すなわち、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示及び旋回指示を入力可能とする。
【００７８】
左右レバー９２，９４の揺動量及び揺動方向である操作値は、左レバーセンサ９８と右レバーセンサ１００とによりそれぞれ検出し、図２を参照して示すように、検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。図１２に示すように、コントローラ４８は、第１の実施の形態と同様、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段７４とを含む。なお、以下の説明において、図１１の要素と同一の要素には同一符号を付して説明する。指令値算出手段６８は、左右レバーセンサ９８，１００を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、操作値を取得し、この操作値に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を算出する。この場合、指令値算出手段６８は、各レバーセンサ９８，１００の検出値に対応して、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とを、それぞれ算出する。目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*は、電動モータ２２，２４に前進側に対応する正転方向に駆動トルクを発生させる場合を正の値とし、電動モータ２２，２４に後進側に対応する逆転方向に駆動トルクを発生させる場合を負の値とする。
【００７９】
一方、目標ヨーレート算出手段７０は、算出された目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*から、目標ヨーレートγ*を算出する。また、補正係数取得手段７２は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０により検出されたヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒを取得する。このような目標ヨーレート算出手段７０及び補正係数取得手段７２の機能は、上記の第１の実施の形態の場合と同様である。そして制御手段７４が、補正係数取得手段７２により出力された左右車輪１８，２０用の各ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*を補正する。その他の構成及び作用は、上記の第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
［第３の発明の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１４は、第３の実施の形態の芝刈車両１０の構成を示す図である。図１５は、図１４のコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。なお、図１４では、かっこ書きで、後述する第４の実施の形態の構成要素であるレバーセンサ９８，１００も示している。本実施の形態では、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態において、左右車輪用電動モータ２２，２４の代わりに走行用モータである左右車輪用油圧モータ１０２，１０４を設けている。また、芝刈車両１０にアクチュエータ動力源であるエンジン３８（図１４）と、エンジン３８により駆動するアクチュエータである油圧ポンプユニット１０６とを設けている。油圧ポンプユニット１０６は、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０と、それぞれの油圧ポンプ本体１０８，１１０に対応する２の制御軸電動モータ１１２，１１４とを含み、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０の図示しないポンプ軸同士を、歯車機構等の動力伝達機構により作動的に連結している。なお、エンジン３８は、出力軸が水平方向に向くホライズンタル型としてもよく、出力軸が鉛直方向に向くバーチカル型としてもよい。
【００８１】
また、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０のポンプ軸のうち、一方のポンプ軸はエンジン３８により駆動される。このため、エンジン３８の駆動により一方のポンプ軸が駆動され、動力伝達機構を介して他方のポンプ軸も駆動される。各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、可動斜板式の可変容積ポンプであり、図示しない可動斜板の傾きをポンプケース１１６に回転可能に支持したそれぞれに対応する２の制御軸１１８，１２０の回転角度の変更により調節可能としている。互いに平行で、かつ、それぞれ回転可能に配置した２の制御軸１１８，１２０の回転角度は、対応する制御軸電動モータ１１２，１１４により変更される。例えば、図１３の例では、制御軸１１８，１２０は、芝刈車両１０の上下方向（図１３の表裏方向）に向くように配置されている。各制御軸電動モータ１１２，１１４は、対応する制御軸１１８，１２０に作動的に連結され、対応する制御軸１１８，１２０の回転角度を変化させる。また、可動斜板の傾きが変化することにより、対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０の吸引または吐出される圧油の量及び流れ方向を変更できるようにしている。各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、例えばアキシャルピストン型とする。ただし、各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、ラジアルピストン型等、他の形式を採用することもできる。
【００８２】
２の油圧ポンプ本体１０８，１１０の吐出口１２２，１２４のそれぞれは、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４に、吐出口１２２，１２４に対する圧油の吐出及び吸入を可能に管路を介して接続している。油圧ポンプ本体１０８，１１０から吐出される圧油が油圧モータ１０２，１０４に供給されることにより、油圧モータ１０２，１０４が駆動する。油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の吐出量が多くなるほど、油圧モータ１０２，１０４の回転速度が高くなり、油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の吐出量が少なくなると、油圧モータ１０２，１０４の回転速度が低くなる。
【００８３】
また、それぞれの油圧ポンプ本体１０８，１１０は、２の吐出口１２２，１２４を有し、２の吐出口１２２，１２４の一方を圧油吐出用として機能させ、他方を圧油吸入用として機能させ、油圧モータ１０２，１０４を回転させる方向の切り換えに応じて、圧油吐出用として機能させる吐出口１２２，１２４と、圧油吸入用として機能させる吐出口１２２，１２４とを切り換える。このように油圧ポンプ本体１０８，１１０のそれぞれは、２の吐出口１２２，１２４からそれぞれ独立して圧油を吐出可能であり、油圧ポンプユニット１０６は、２の制御軸１１８，１２０の回転角度が変化することにより、２の制御軸１１８，１２０のそれぞれに対応する２の吐出口１２２，１２４から吐出される圧油の吐出量が変化するように構成している。また、各油圧モータ１０２，１０４に対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の流れ方向が切り換わると、各油圧モータ１０２，１０４の正転と逆転とが切り換わる。
【００８４】
各制御軸電動モータ１１２，１１４は、コントローラ４８を構成するドライバ回路を介して、バッテリ４２（図２参照）からの電力が供給されることにより、正転方向または逆転方向に回転する。制御軸電動モータ１１２，１１４の出力軸は、図示しないクラッチ機構及びウォーム伝動機構と、セクタ伝動機構１２６とを介して制御軸１１８，１２０に作動的に連結される。ウォーム伝動機構は、制御軸電動モータ１１２，１１４の出力軸にクラッチ機構を介して動力の伝達可能に設けられたウォーム軸と、ウォーム軸に噛合するウォームホイールとを有する。セクタ伝動機構１２６は、ウォームホイールに相対回転不能に結合した出力歯車と、出力歯車に噛合させた略扇形部分を含むセクタ歯車とにより構成している。セクタ歯車に制御軸１１８，１２０を相対回転不能に結合している。セクタ歯車の制御軸１１８，１２０に関する反対側端部に図示しない係合アームを設け、係合アームの両側にポンプケースに固定のストッパ部を空間を介して対向させる等により、セクタ歯車の回転範囲を所定範囲に規制している。
【００８５】
クラッチ機構は、制御軸電動モータ１１２，１１４の回転に応じてウォーム軸が回転することを許容しつつ、ポンプ軸側からの力によってウォーム軸が回転することを防止する逆転防止機構を備える。このようなクラッチ機構により、制御軸電動モータ１１２，１１４による可動斜板の傾転動作を可能としつつ、可動斜板が設定されている傾転位置から意に反して傾転することが防止される。
【００８６】
また、油圧ポンプユニット１０６に各制御軸１１８，１２０の回転位置、すなわち回転角度位置を検出する２の回転角度センサ１２８（図１４）を設けている。それぞれの回転角度センサ１２８は、制御軸１１８，１２０とともに回転する部分に設けた被検出部に、ポンプケース１１６に固定の検出部を対向させることにより構成している。例えば、図１３では、回転角度センサ１２８の図示を省略するが、２の回転角度センサ１２８は、それぞれ制御軸１１８，１２０と同軸上に、かつ、制御軸１１８，１２０の上側を覆うように配置することもできる。各回転角度センサ１２８の検出信号はコントローラ４８を構成するモータ制御手段１３０に入力している。
【００８７】
また、各油圧モータ１０２，１０４に各油圧モータ１０２，１０４の回転速度を検出する回転速度検出手段である、回転速度センサ１３２を設けている。各回転速度センサ１３２の検出信号は、コントローラ４８に入力している。なお、各油圧モータ１０２，１０４に回転速度センサ１３２の代わりに回転角度センサを設け、回転角度センサの検出信号をコントローラ４８を構成する回転速度算出手段に入力し、回転角度検出値から各油圧モータ１０２，１０４の回転速度を算出することもできる。この場合、回転角度センサと回転速度算出手段とにより、回転速度検出手段を構成する。
【００８８】
また、コントローラ４８は、このような各種のセンサの検出信号と、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６の検出信号とを用いて、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の回転速度を、独立して制御する。このために、左右車輪１８，２０を駆動する左右車輪用油圧モータ１０２，１０４に対応する２の制御軸電動モータ１１２，１１４の回転角度指令値をそれぞれ算出し、それぞれの回転角度指令値に対応して、実際の回転角度が得られるように各制御軸電動モータ１１２，１１４の駆動をフィードバック制御する。次に、図１４、図１５を用いて、コントローラ４８の構成及び機能を、図１から図１０に示した第１の実施の形態の場合と異なる部分を中心に説明する。
【００８９】
図１４に示すように、コントローラ４８は、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段１３４とを含む。指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２との機能は、第１の実施の形態と同様である。制御手段１３４は、補正手段８２と、回転角度指令算出手段１３６と、モータ制御手段１３０とを含む。補正手段８２は、２の目標回転速度指令値である、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれを、対応する２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正して、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*を得る。回転角度指令算出手段１３６は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*と、左右の車輪用油圧モータ１０２，１０４に設けられた２の回転速度センサ１３２により検出される各油圧モータ１０２，１０４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて、制御軸電動モータ１１２，１１４の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*を算出する。補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*は、各油圧モータ１０２，１０４に対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０の吐出量及び吐出方向に対応する。さらに回転角度指令算出手段１３６は、制御軸電動モータ１１２，１１４の回転角度検出値を用いて補正することにより回転角度指令Ｐｏｓｌ，Ｐｏｓｒを算出する。このために、回転角度指令算出手段１３６は、上記偏差に基づいてＰＩＤ演算を行う、左右車輪１８，２０用の第１ＰＩＤ演算部１３８，１４０と、減算部１４２，１４４と、第２ＰＩＤ演算部１４６，１４８とを有する。
【００９０】
図１５に示すように、左車輪１８用の第１ＰＩＤ演算部１３８は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*と左車輪用油圧モータ１０２の回転速度検出値Ｖｒｌとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*を算出する。そして、減算部１４２で補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*と制御軸電動モータ１１２の回転角度検出値Ｐｏｓｌとの偏差を、左車輪１８用の第２ＰＩＤ演算部１４６へ出力し、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の回転角度指令値Ｐｏｓｌを算出し、モータ制御手段１３０に入力する。モータ制御手段１３０は、対応するインバータを含むドライバー回路を有し、対応するドライバ回路は、回転角度指令に応じて、左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の駆動を制御する。これにより、左車輪用油圧モータ１０２の駆動が制御される。
【００９１】
同様に、右車輪２０用の第１ＰＩＤ演算部１４０は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｒ*と右車輪用油圧モータ１０４の回転速度検出値Ｖｒｒとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｒ*を算出する。そして、減算部１４４で補正前回転角度指令値Ｐｏｓｒ*と制御軸電動モータ１１４の回転角度検出値Ｐｏｓｒとの偏差を、右車輪２０用の第２ＰＩＤ演算部１４８へ出力し、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の回転角度指令値Ｐｏｓｒを算出し、モータ制御手段１３０に入力する。モータ制御手段１３０の対応するドライバ回路は、回転角度指令に応じて、右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の駆動を制御する。これにより、右車輪用油圧モータ１０４の駆動が制御される。
【００９２】
このように、制御手段１３４は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*と、２個の車輪用油圧モータ１０２，１０４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて２の制御軸１１８，１２０の回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*を算出し、それぞれの回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*により２個の制御軸電動モータ１１２，１１４の駆動を制御する。このため、油圧ポンプユニット１０６の各油圧モータ１０２，１０４に対応する２の吐出口１２２，１２４（図１３）から吐出される吐出量が変化する。そしてこれにより、２個の左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の駆動が制御される。その他の構成及び作用は、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００９３】
なお、本実施の形態では、１の油圧ポンプユニット１０６が含む２の油圧ポンプ本体１０８，１１０から左右車輪１８，２０用の油圧モータ１０２，１０４に圧油を供給するように構成している。ただし、油圧ポンプユニット１０６として、油圧ポンプと、制御軸用電動モータとに関して、左右車輪１８，２０用のそれぞれに対応して互いに分離した、２のアクチュエータである２の油圧ポンプユニットの構造を採用することもできる。この場合、２の油圧ポンプユニットのそれぞれに動力伝達機構によりエンジンの動力を伝達することもできる。また、２の油圧ポンプユニットのそれぞれを、左右車輪１８，２０用の２の油圧モータ１０２，１０４及び減速機構を収容するハウジングに対し一体構造とすることもできる。この場合、２の油圧ポンプユニットのそれぞれ２個ずつの吐出口と油圧モータ１０２，１０４とを、吐出口に対する圧油の吐出及び吸入の可能に管路を介して接続する。
【００９４】
［第４の発明の実施の形態］
図１６は、本発明の第４の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１７は、図１６の車両１０を水平方向に見た略図である。図１８は、第４の実施の形態の芝刈車両１０におけるコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記の図１１から図１２に示した第２の実施の形態において、図１３から図１５に示した第３の実施の形態の構成を組み合わせている。すなわち、芝刈車両１０は、上記の第３の実施の形態の場合において、ステアリング操作子５０と前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４とを省略する代わりに、加速操作子及び旋回操作子として、第２の実施の形態の場合と同様の２レバー式の操作子である左右レバー９２，９４を設けている。左右レバー９２，９４は、座席４６の左右両側に分かれた位置に設けている。すなわち、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示及び旋回指示を入力可能とする。
【００９５】
左右レバー９２，９４の揺動量及び揺動方向である操作値は、左右レバーセンサ９８，１００により検出し、検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。コントローラ４８は、図１４に示した第３の実施の形態と同様、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段１３４とを含む。指令値算出手段６８は、左右レバーセンサ９８，１００を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、操作値に基づいて２個の車輪用油圧モータ１０２，１０４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を算出する。その他の構成及び作用は、上記の図１３から図１５に示した第３の実施の形態、または図１１，１２に示した第２の実施の形態と同様である。なお、図１６に示す構成の場合も、図１３に示した第３の実施の形態と同様に、例えば、制御軸１１８，１２０は、芝刈車両１０の上下方向（図１３の表裏方向）に向くように配置され、制御軸１１８，１２０の回転角度位置を検出する、２の回転角度センサ１２８は、それぞれ制御軸１１８，１２０と同軸上に、かつ、制御軸１１８，１２０の上側を覆うように配置することもできる。
【００９６】
［第５の発明の実施の形態］
図１９は、本発明に係る第５の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示す斜視図である。図２０は、第５の実施の形態の芝刈車両１０に設けられたステアリング操作子の回転支持構造を示す斜視図である。図２１は、図２０のＡ−Ａ部を切断し、上バネと下バネとを取り外した様子を示す拡大図である。図２２は、ステアリング操作子を中立位置から片側に回転させる様子を、時系列的に示す、図２１の一部を切断して上方から下方に見た図である。図２３は、第５の実施の形態において、ステアリング操作子を回転させる場合にステアリング操作力の増大度合が所定の操舵角閾値を境に変化することを示す、ステアリング操作力と操舵角との関係を示す図である。
【００９７】
図１９に示すように、本実施の形態では、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様に、芝刈車両１０は、車体であるメインフレーム１２の上側に前進側アクセルペダル５２及び後進側アクセルペダル５４と、ブレーキペダル１４９とを設けている。なお、前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４のリンクの揺動支持部は、図１９に示すように、車両を後方から見た場合に前側のパネル１５０の表側に配置されているが、前側のパネル１５０の裏側に配置するようにしてもよい。
【００９８】
メインフレーム１２の上側で運転席４６の左右両側及び後側（図１９の右側）を含む略Ｕ字形の範囲に、図示しないコントローラやバッテリを収容する収容室１５２を設け、収容室１５２の上側をカバー１５４で覆っている。なお、カバー１５４は、略Ｕ字形部分を複数に分割して別々に着脱可能とすることもできる。
【００９９】
メインフレーム１２の前部（図１９の左部）に鋼板等の金属板等から構成した支持部１５６を立設しており、支持部１５６の左右方向中央部の上側にステアリングボックス１５８を固定している。このステアリングボックス１５８にステアリング操作子５０を回転可能に支持し、その操舵角を操舵角センサ５６（図２０）により検出可能としている。次に、図２０等により、ステアリング操作子５０の回転支持構造を詳しく説明する。
【０１００】
図２０は、ステアリングボックス１５８を取り外して示す図であり、ステアリング操作子５０は、円形のリム部と、リム部に結合した放射状のスポーク部と、スポークの中心部に結合したステアリング軸部１６０とを含む。支持部１５６（図１９）の上側にサポートフレーム１６２を固定しており、サポートフレーム１６２の上端部片側（図２０の左側）に上下に離隔するようにそれぞれ軸受ステイと呼ばれ、メインフレーム１２に固定された固定部分である上側軸受支持部１６４及び下側軸受支持部１６６を設けている。
【０１０１】
なお、サポートフレーム１６２は、支持部１５６（図１９）を介さずメインフレーム１２（図１９）に固定してもよい。また、上側、下側各軸受支持部１６４，１６６は、内部に軸受をそれぞれ設けており、ステアリング軸部１６０の２個所を、それぞれの軸受により回転可能に支持している。例えば、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の周囲に玉軸受等の軸受１６８を設け、上側軸受支持部１６４（図２０）に、この軸受１６８によりステアリング軸部１６０を回転可能に支持している。
【０１０２】
また、ステアリング軸部１６０の下端部に操舵角センサ５６を設けている。本例の場合、操舵角センサ５６は、ポテンショメータとして、下側軸受支持部１６６の下側にそのケーシングを固定している。また、ステアリング軸部１６０の下端部に、操舵角センサ５６の検出子を接続し、操舵角センサ５６によりステアリング操作子５０（図２０）の操舵角を検出可能としている。操舵角センサ５６の検出信号は、ケーブル１７０により取り出して図示しないコントローラへ入力する。なお、操舵角センサ５６には、ポテンショメータ以外の、エンコーダ等の電気的センサ、光学的センサ等を用いることもできる。なお、操舵角センサ５６は、ステアリング軸部１６０の下端部以外に、ステアリング軸部１６０と連動する他の部材上、またはその周辺部に設けることもできる。
【０１０３】
図２０に示すように、ステアリング軸部１６０の、上側、下側各軸受支持部１６４，１６６の間に揺動アーム１７２を固定している。図２１に示すように、揺動アーム１７２は、略菱形の平板状に形成した本体部１７４と、本体部１７４の両端部にそれぞれ下側に突出するように固定した第１上側係止ピン１７６及び突き当てピン１７８とを含む。揺動アーム１７２は、ステアリング軸部１６０と一体になって、ステアリング軸部１６０の回転に伴って、ステアリング軸部１６０の回転方向と同方向に揺動する。
【０１０４】
また、ステアリング軸部１６０の揺動アーム１７２と下側軸受支持部１６６との間に、遊嵌アーム１８０を遊嵌している。すなわち、ステアリング軸部１６０に遊嵌アーム１８０を、相対回転可能に外嵌支持している。ステアリング軸部１６０と遊嵌アーム１８０との間に玉軸受等の軸受を設けることもできる。遊嵌アーム１８０は、揺動アーム１７２よりも大型に形成している。遊嵌アーム１８０は、全体で板状であり、山形部１９０に半円部１９２を結合した形状を有する本体部１８２と、本体部１８２に固定した第１下側係止ピン１８４及び第２上側係止ピン１８６と、本体部１８２上側に設けたストッパ１８８とを含む。すなわち、遊嵌アーム１８０の山形部１９０の頂部に下側に突出するように第１下側係止ピン１８４を固定している。揺動アーム１７２の第１上側係止ピン１７６と突き当てピン１７８との下端は遊嵌アーム１８０の上面に対向させている。また、山形部１９０の中間部に上方に突出する第２上側係止ピン１８６を固定している。
【０１０５】
また、図２２に示すように、遊嵌アーム１８０の半円部１９２の両側に一対のストッパ１８８を設けている。各ストッパ１８８は、半円部１９２に固定した支持部１９４が有するネジ孔にボルトを結合し、ボルトの先端部を支持部１９４端面から突出させることにより構成している。また、ボルトに回り止めナット１９６を結合し、回り止めナット１９６を支持部１９４に押し付けることで、ボルトの先端突出量が意図せずに変化するのを阻止している。これにより、ボルトの先端部の支持部１９４端面からの突出量を調整し、調整後の状態を維持できる。各ボルトの先端面は、揺動アーム１７２に固定した突き当てピン１７８に突き当て可能とする。
【０１０６】
例えば、ステアリング軸部１６０の中立位置（図２２（ａ）に示す位置）からの回転角の絶対値が予め設定した所定値（例えば８０度）以上で、突き当てピン１７８がストッパ１８８に突き当たるように構成している。突き当てピン１７８とストッパ１８８とにより突き当て機構１９８を構成している。このような突き当て機構１９８は、揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０との間に設けて、揺動アーム１７２の中立位置である図２２の（ａ）の位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ、揺動アーム１７２を遊嵌アーム１８０に突き当てて、遊嵌アーム１８０を揺動アーム１７２と同方向に一体に揺動させる。
【０１０７】
また、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の下端部を支持する下側軸受支持部１６６の上側に固定部材２００を固定するとともに、固定部材２００に設けた固定板２０２の上面に、遊嵌アーム１８０の第１下側係止ピン１８４の先端面を対向させている。また、固定板２０２に、上方に突出するように第２下側係止ピン２０４を固定している。固定部材２００に設けた孔部にステアリング軸部１６０を嵌合させている。第１上側、下側各係止ピン１７６，１８４と、第２上側、下側各係止ピン１８６，２０４と、突き当てピン１７８とは、いずれもステアリング軸部１６０と平行な方向に伸びている。
【０１０８】
また、ステアリング軸部１６０の揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０との間に第１バネである、上バネ２０６を緩く嵌合させている。上バネ２０６は、コイルばねの両端部である一対の脚部２０８を略平行な方向に伸ばしたものであり、上バネ２０６の本体部をステアリング軸部１６０に緩く嵌合させるとともに、一対の脚部２０８の内側に、揺動アーム１７２の第１上側係止ピン１７６と遊嵌アーム１８０の第２上側係止ピン１８６とを挟むように配置している。これにより、例えば、図２２の（ａ）から（ｃ）で示すように、ステアリング軸部１６０がいずれかの方向に回転すると、揺動アーム１７２が遊嵌アーム１８０に対して揺動するので、第１上側係止ピン１７６と第２上側係止ピン１８６との間隔が広がって、これらの係止ピン１７６，１８６により押された一対の脚部２０８同士の間隔が広がる。この場合、一対の脚部２０８から一対の脚部２０８同士の間隔を縮める方向の弾力である付勢力が、各上側係止ピン１７６，１８６に加わる。このため、ステアリング軸部１６０を回転させるのに、上バネ２０６の付勢力に抗する操作力を加えることが必要になる。すなわち、上バネ２０６は、遊嵌アーム１８０に対する揺動アーム１７２の揺動量が増大するのにしたがって大きくなる付勢力を、揺動アーム１７２に付勢する。なお、図２２では、ステアリング操作子５０（図２０）を右に徐々に回転させていく場合を示しているが、図２２の（ａ）から（ｃ）の状態とは、逆方向にステアリング軸部１６０を回転させる場合、すなわちステアリング操作子５０を左に回転させていく場合も、各上側係止ピン１７６，１８６が押圧する脚部２０８の左右が逆になるだけで同様である。
【０１０９】
さらに、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の遊嵌アーム１８０と下側軸受支持部１６６との間に第２バネである、下バネ２１０を緩く嵌合させている。下バネ２１０も、上バネ２０６と同様、コイルばねの両端部である一対の脚部２１２を略平行な方向に伸ばしたものであり、下バネ２１０の本体部をステアリング軸部１６０に緩く嵌合させている。これとともに、一対の脚部２１２の内側に、遊嵌アーム１８０の第１下側係止ピン１８４と固定板２０２に設けた第２下側係止ピン２０４とを挟むように配置している。下バネ２１０の脚部２１２の長さは、上バネ２０６の脚部２０８の長さよりも大きくするとともに、下バネ２１０の付勢力を上バネ２０６の付勢力よりも大きくしている。
【０１１０】
これにより、例えば、図２２の（ａ）から（ｂ）で示すように、ステアリング軸部１６０の中立位置からの回転角の絶対値が所定角度（例えば８０度）未満では、ステアリング軸部１６０を固定板２０２（図２１等）に対して揺動させることに対する抵抗力として、上バネ２０６の付勢力、すなわち弾力に基づく抵抗力と、下バネ２１０の弾力に基づく抵抗力とが作用するが、下バネ２１０の弾力は、上バネ２０６の弾力よりも大きく、結果として、固定板２０２に設けた第２下側係止ピン２０４と遊嵌アーム１８０との位置関係は変化しない。このため、ステアリング軸部１６０には、揺動アーム１７２の遊嵌アーム１８０に対する揺動変位に応じて増大する上バネ２０６の弾力が、ステアリング軸部１６０の操作力に対する増大する抵抗力として作用する。ただし、図２２の（ｃ）で示すように、ステアリング軸部１６０の回転角の絶対値が所定角度（例えば８０度）になると、揺動アーム１７２の突き当てピン１７８がストッパ１８８に突き当たり、図２２の（ｄ）で示すように、ステアリング軸部１６０をさらに回転させると、揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０とが一体になって回転する。この場合、遊嵌アーム１８０が固定板２０２に固定の第２下側係止ピン２０４に対して揺動し、第１下側係止ピン１８４と第２下側係止ピン２０４との間隔が広がって、これらの係止ピン１８４，２０４により押された一対の脚部２１２同士の間隔が広がる。したがって、固定板２０２に固定の第２下側係止ピン２０４に対し揺動アーム１７２を揺動させるのに、上バネ２０６を介在させない下バネ２１０の弾力が直接に増大する抵抗力として作用する。下バネ２１０の弾力である、第２付勢力は、一対の脚部２１２に、一対の脚部２１２同士の間隔を縮める方向に作用する力である。このため、ステアリング軸部１６０を回転させるのに、下バネ２１０の弾力である第２付勢力に抗する操作力を加えることが必要になる。すなわち、ステアリング軸部１６０には、第２下側係止ピン２０４に対する遊嵌アーム１８０の揺動変位に応じて増大する下バネ２１０の弾力、すなわち、上バネ２０６の弾力よりも大きい下バネ２１０の弾力が、ステアリング軸部１６０の操作力に対する増大する抵抗力として作用する。すなわち、下バネ２１０は、遊嵌アーム１８０の中立位置からの揺動量の増大、すなわち第２下側係止ピン２０４に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アーム１８０に付勢する。
【０１１１】
このような本実施の形態によれば、ステアリング操作子５０を操作する、すなわち回転させるのに必要なステアリング操作力を、中立位置からの操舵角の絶対値の増大にしたがって大きくするとともに、ある操舵角閾値を境に、操舵角の絶対値の増大に対する操作力の増大の度合を増大させることができる。また、この効果を得るために複雑な制御を用いる必要がなく、また、操舵角閾値の設定を容易に調整できる。
【０１１２】
図２３は、ステアリング操作子の左右方向の操舵角とステアリング操作力との関係の１例を示す図である。なお、以下では、図１９から図２１に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。また、図２３の下側に、車両の走行状態と、車輪用電動モータの減速状態とを示している。なお、図２３の下側部分に示す（ａ）から（ｄ）は、上記の図２２の（ａ）から（ｄ）に対応する。なお、図２３の横軸では、操舵角を示しているが、操舵角センサ５６の＋側出力から右側へ回転させる場合の操舵角を求めて、操舵角センサ５６の−側出力から左側へ回転させる場合の操舵角を求めることができる。したがって、図２３の横軸は、操舵角センサ５６の＋側出力、−側出力として表すこともできる。
【０１１３】
図２３の例では、例えば、車両の直進状態からステアリング操作子５０を右に回転させていくと、右車輪用電動モータ２４（図１等参照）の減速量が徐々に大きくなる。この場合、ステアリング操作子５０に、上バネ２０６と下バネ２１０とのうち、上バネ２０６の付勢力のみが加わる。そして、右車輪用電動モータ２４が回転停止すると、右車輪２０（図１等参照）の接地位置を中心として車両が旋回する信地旋回が行われる。この状態では、図２２の（ｃ）で示したように、片側のストッパ１８８に突き当てピン１７８が突き当たる。この状態からさらにステアリング操作子５０を右に回転させると、図２３に示すように、上バネ２０６の付勢力に下バネ２１０の第２付勢力が加わって、ステアリング操作子５０の回転角度の増大に対するステアリング操作力の増大の度合が大きくなり、ステアリング操作子５０の操作力が急激に大きくなる（重くなる）。そして、右車輪用電動モータ２４に左車輪用電動モータ２２（図１等参照）と逆方向の回転トルクが発生し、両電動モータ２４，２２の回転速度が同じで回転方向が逆になった状態で、右回りのゼロターンと呼ばれる超信地旋回が行われる。
【０１１４】
また、車両の直進状態からステアリング操作子５０を左に回転させていくと、左車輪用電動モータ２２（図１等参照）の減速量が徐々に大きくなり、この場合、左右が逆になるだけで上記の説明と同様である。その他の構成及び作用は、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態では、ステアリング操作子５０の操舵角の絶対値の増大に対する操作力の増大の度合を２段階に切り替えているが、バネ及びアームを増やすことで、３段階以上の複数段階に切り換え可能とすることもできる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ 芝刈車両、１２ メインフレーム、１４ 左キャスタ輪、１６ 右キャスタ輪、１８ 左車輪、２０ 右車輪、２２ 左車輪用電動モータ、２４ 右車輪用電動モータ、２６，２８ 動力発生ユニット、３０ ハウジング、３２ 芝刈り機（モア）、３４ モアデッキ、３６ 芝刈り用ブレード、３８ エンジン、４０ 発電機、４２ バッテリ、４４ 動力伝達機構、４６ 座席、４８ コントローラ、５０ ステアリング操作子、５２ 前進側アクセルペダル、５４ 後進側アクセルペダル、５６ 操舵角センサ、５８ アクセル踏み込みセンサ、６０ ヨーレートセンサ、６２ 回転速度センサ、６４ モータ制御手段、６６ 記憶部、６８ 指令値算出手段、７０ 目標ヨーレート算出手段、７２ 補正係数取得手段、７４ 制御手段、７６ ステアリング特性取得部、７８ ＰＩＤ演算部、８０ 主補正係数取得部、８２ 補正手段、８４ トルク指令算出手段、８８、９０ トルク指令用ＰＩＤ演算部、９２ 左レバー、９４ 右レバー、９６ 揺動中心軸、９８ 左レバーセンサ、１００ 右レバーセンサ、１０２ 左車輪用油圧モータ、１０４ 右車輪用油圧モータ、１０６ 油圧ポンプユニット、１０８，１１０ 油圧ポンプ本体、１１２，１１４ 制御軸電動モータ、１１６ ポンプケース、１１８，１２０ 制御軸、１２２，１２４ 吐出口、１２６ セクタ伝動機構、１２８ 回転角度センサ、１３０ モータ制御手段、１３２ 回転速度センサ、１３４ 制御手段、１３６ 回転角度指令算出手段、１３８，１４０ 第１ＰＩＤ演算部、１４２，１４４ 減算部、１４６，１４８ 第２ＰＩＤ演算部、１５０ パネル、１５２ 収容室、１５４ カバー、１５６ 支持部、１５８ ステアリングボックス、１６０ ステアリング軸部、１６２ サポートフレーム、１６４ 上側軸受支持部、１６６ 下側軸受支持部、１６８ 軸受、１７０ ケーブル、１７２ 揺動アーム、１７４ 本体部、１７６ 第１上側係止ピン、１７８ 突き当てピン、１８０ 遊嵌アーム、１８２ 本体部、１８４ 第１下側係止ピン、１８６ 第２上側係止ピン、１８８ ストッパ、１９０ 山形部、１９２ 半円部、１９４ 支持部、１９６ 回り止めナット、１９８ 突き当て機構、２００ 固定部材、２０２ 固定板、２０４ 第２下側係止ピン、２０６ 上バネ、２０８ 脚部、２１０ 下バネ、２１２ 脚部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、対地作業を行うために駆動される作業機と、を備える乗用型対地作業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
芝刈り作業や、耕うん等の対地作業を行うために駆動される作業機を備える対地作業車両が、従来から知られている。また、このような対地作業車両において、それぞれ電動モータや油圧モータ等のモータにより独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、キャスタ輪等の操向輪とを備える電動対地作業車両も考えられている。
【０００３】
例えば、作業車両として、作業機である芝刈り機を搭載し、作業者が乗り込んで走行と芝刈の操縦を車上で行う自力走行が可能な芝刈り車両があり、これは乗用型芝刈車両と呼ばれる。芝刈り機としては、例えば、芝刈回転工具等がある。
【０００４】
乗用型芝刈車両は、もっぱら庭等のいわゆるオフロードで用いられ、芝刈作業のために地表を移動するものである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、内燃機関のエンジンシャフトにロータを連結したエンジン・発電機一体型を搭載するハイブリッド動力装置が開示されている。動力装置として例示されている芝刈機は、複数の駆動輪にそれぞれ独立の電気モータが連結され、それぞれの駆動輪を独立的に可変速度で制御でき、これによって芝刈機のスムースな始動、停止、速度変更、方向転換を行うことができると述べられている。駆動輪の独立速度変更による旋回の例としては、いずれも左右後輪にそれぞれ電気モータが連結されているものが述べられている。
【０００６】
特許文献２には、ハイブリッド芝刈機として、前方に配置されているエンジンに接続されたオルタネータによる電力で、芝刈刃駆動用のデッキモータ、独立制御される左右後輪駆動用の左右車輪モータ、左右前輪を車軸回りに約１８０度の範囲でステアリングさせるステアリングモータを駆動する構成が開示されている。ここで、芝刈機を旋回させるには、ステアリング制御部の入力から左右後輪の速度差を計算して車輪モータを制御すると共に、ステアリングモータにステアリング信号を与えて左右前輪の位置の制御を行う。これによって、左右後輪をステアリングさせることなく、芝刈機を旋回させることができると述べられている。
なお、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１、２の他に特許文献３、４がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００６−５０７７８９号公報
【特許文献２】米国特許第７０１７３２７明細書
【特許文献３】特開２００５−１８４９１１号公報
【特許文献４】特許第３８５３９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１，２に記載された乗用型芝刈車両の場合、左右後輪をモータにより独立駆動するようにしているが、傾斜面を横切って等高線上に走行する等、傾斜面上を走行する場合に、各車輪に、重力の作用に基づいて、走行方向と異なる方向の力が作用することが考えられる。この場合、操向輪が運転者の意図する方向に向かなくなったり、車輪が横滑りする可能性があり、車両が運転者の意図する方向である、直進方向や旋回方向に走行することが困難になる可能性がある。特に、操向輪が、鉛直軸周りに自由回転するキャスタ輪である場合には、車両を意図する方向に走行させることがより困難になる可能性がある。
【０００９】
これに対して、特許文献３には、車輪を個々の電動モータで独立に駆動する車輪独立駆動電気自動車が記載されている。この電気自動車では、アクセルペダル踏込量および車速に基づいて各電動モータの出力目標値を算出し、操舵角及び車速から目標ヨーレートを求め、電気自動車の重心を通る鉛直軸周りの旋回角速度であるヨーレート検出値である検出ヨーレートと目標ヨーレートとの偏差が解消されるよう、各電動モータの出力目標値を補正して出力している。
【００１０】
また、特許文献４には、電気自動車の左右駆動輪を駆動するための複数の電動モータそれぞれに対し、出力に関する指令を与える駆動制御装置が記載されている。この駆動制御装置では、加速または減速要求に基づき出力指令を仮確定する手段と、車体のヨーレートの検出値を含む複数の状態量から、電動モータに与える前の指令を補正する手段とを備え、この手段は、車両のヨー運動方向を示す指標の正負に応じて、横加速度とヨーレート検出値等から正または負のモーメントが生じるように、トルク指令を補正している。また、フィードバックされる複数の状態量と、舵角の検出値を用いて求められる目標状態量との差分に基づいて車両のモーメントを決定し、決定された車両のモーメントに応じて左右駆動輪にトルクを分配している。
【００１１】
このような特許文献３，４に記載された構成の場合、乗用型芝刈車両ではない電気自動車であるが、車両が傾斜面上を走行する場合に運転者が意図する方向の直進方向や旋回方向への走行を行える可能性はある。ただし、これらの構成では、左右の駆動輪で独立した補正値を設定するのが困難であり、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づいて、電動モータの回転速度指令を補正するという制御作用時の車両の挙動特性、すなわち車速等を自由に設定することが困難である。例えば、特許文献３の構成では、左右車輪駆動用の各電動モータで同じ出力目標を算出し、ヨーレートに関する偏差に基づいて出力目標を補正しているが、具体的な補正方法は記載されていない。また、特許文献４の構成では、同様に各電動モータで同じ出力指令を仮確定し、ヨーレート検出値等からトルク指令を補正しているが、ヨーレート目標値を求めるものではなく、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定することは困難である。
また、このような不都合は、上記のような芝刈り機を有する乗用型芝刈車両の他、他の作業機を有する乗用型対地作業車両の場合にも同様に生じる可能性がある。
【００１２】
本発明の目的は、乗用型対地作業車両において、左右車輪をモータにより独立に走行駆動する構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る乗用型対地作業車両は、２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、対地作業を行うために駆動される作業機と、を備える乗用型対地作業車両であって、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の走行用モータそれぞれの２の目標回転速度指令値を算出する指令値算出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、２個の走行用モータにそれぞれ関係する２の補正係数を取得する補正係数取得手段と、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の走行用モータの駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両である。なお、本発明に係る上記構成において、走行用モータは、電動モータの他、油圧モータ等であってもよい。
【００１４】
本発明に係る乗用型対地作業車両によれば、左右車輪をモータにより独立に走行駆動できる構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【００１５】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、２個の走行用モータは、電動モータであり、さらに、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段を備え、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個のモータの回転速度検出値との偏差に基づいてそれぞれの走行用モータのトルク指令値を算出し、それぞれのトルク指令値により２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１６】
上記構成によれば、より精度よく２個の走行用モータの駆動を制御できる。
【００１７】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、２個の走行用モータは、油圧モータであり、さらに、２個の走行用モータに対し少なくとも２の吐出口からそれぞれ独立して圧油を吐出可能で、２の吐出口から吐出される圧油の吐出量を変更可能な１または２のアクチュエータと、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段とを備え、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて、２の吐出口から吐出されるアクチュエータの吐出量を変化させることにより２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１８】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、アクチュエータを駆動するアクチュエータ動力源を備え、１または２のアクチュエータは、２の制御軸と、２の制御軸に作動的に連結され、２の制御軸の回転角度を変化させる２個の制御軸モータとを含み、２の制御軸の回転角度が変化することにより、２の制御軸のそれぞれに対応する２の吐出口から吐出される圧油の吐出量が変化するアクチュエータであり、制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて２の制御軸の回転角度指令値を算出し、それぞれの回転角度指令値により２個の制御軸モータの駆動を制御することにより、２個の走行用モータの駆動を制御する。
【００１９】
上記構成によれば、より精度よく２個の走行用モータの駆動を制御できる。
【００２０】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、補正係数取得手段は、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を一定値とするとともに、他方の補正係数を減少または増加させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を一定値とするとともに、一方の補正係数を減少または増加させる。
【００２１】
上記構成によれば、ヨーレート検出値に基づく制御作用時の車両の挙動特性の設定を行いやすくなる。
【００２２】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、補正係数取得手段は、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、他方の補正係数を減少させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、一方の補正係数を減少させ、さらに、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータのうち、１の走行用モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように、１の走行用モータに対応する補正係数を正から負に変化させる。
【００２３】
上記構成によれば、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータの片側の走行用モータに進行方向に対応する正回転に対して逆回転させる方向のトルクが付加されるので、目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差が大きい場合でも、より迅速に偏差を解消して、安定した走行を実現しやすくなる。
【００２４】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、加速指示を入力可能とする加速操作子であるペダルと、旋回指示を入力可能とする旋回操作子であるステアリングホイールとを備える。
【００２５】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、加速指示及び旋回指示として左右車輪に対応する２個の走行用モータの回転速度を入力可能とする２レバー式の操作子を備え、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示と旋回指示とを入力可能とする。
【００２６】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、操向輪は、キャスタ輪、または操作子に作動的に連結され、操作子の操作に連動して操舵可能な機械的操舵式操向輪である。
【００２７】
また、本発明に係る乗用型対地作業車両において、好ましくは、旋回指示を入力可能とする操作子に設けた軸部を回転可能に支持する、車体に固定される固定部と、軸部に固定され、軸部の回転に伴って揺動する揺動アームと、軸部の揺動アームと固定部との間に遊嵌した遊嵌アームと、揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの中立位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ揺動アームを遊嵌アームに突き当て、遊嵌アームを揺動アームと同方向に一体に揺動させる突き当て機構と、揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの遊嵌アームに対する揺動量の増大にしたがって大きくなる付勢力を、揺動アームに付勢する第１バネと、遊嵌アームと固定部との間に設けて、遊嵌アームの固定部に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アームに付勢する第２バネとを備える。
【００２８】
上記構成によれば、複雑な制御を用いることなく、旋回を指示する操作子を操作するのに必要な操作力を、中立位置からの操作量の増大にしたがって大きくするとともに、ある操作量を境に、操作量の増大に対する操作力の増大の度合を増大させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る乗用型対地作業車両によれば、左右車輪をモータにより独立に走行駆動できる構成において、車両が傾斜面上を走行する場合でも、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図２】第１及び第２の実施の形態の芝刈車両の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の芝刈車両の制御システムを構成するコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の芝刈車両において、直進走行の場合の様子を示す略図である。
【図５】第１の実施の形態の芝刈車両において、旋回走行の場合の様子を示す略図である。
【図６】図３に示すステアリング特性取得部において使用する、操舵角とステアリング係数との関係を表すマップを示す図である。
【図７】図３に示す主補正係数取得部において使用する、ＰＩＤ出力とヨー制御係数との関係を表すマップを示す図である。
【図８】図６において、ＰＩＤ出力が変化する場合のヨー制御係数の変化を説明するための図である。
【図９】図７に示すマップの別例の第１例を示す図である。
【図１０】図７に示すマップの別例の第２例を示す図である。
【図１１】本発明に係る第２の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１２】第２の実施の形態の芝刈車両におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明に係る第３の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１４】第３及び第４の実施の形態の芝刈車両の構成を示す図である。
【図１５】第３の実施の形態の芝刈車両のコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る第４の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両の構成を上方から見た略図である。
【図１７】図１６の車両を水平方向に見た略図である。
【図１８】第４の実施の形態の芝刈車両におけるコントローラの機能構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る第５の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両を示す斜視図である。
【図２０】第５の実施の形態の芝刈車両に設けられたステアリング操作子の回転支持構造を示す斜視図である。
【図２１】図２０のＡ−Ａ部を切断し、上バネと下バネとを取り外した様子を示す拡大図である。
【図２２】ステアリング操作子を中立位置から片側に回転させる様子を、時系列的に示す、図２１の一部を切断して上方から下方に見た図である。
【図２３】第５の実施の形態において、ステアリング操作子を回転させる場合にステアリング操作力の増大度合が所定の操舵角閾値を境に変化することを示す、ステアリング操作力と操舵角との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
［第１の発明の実施の形態］
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。なお、以下では、乗用型対地作業車両を、作業機として芝刈り機を備える芝刈車両の場合を説明するが、本発明に係る乗用型対地作業車両は、これに限定するものではなく、例えば地面に対する作業、すなわち対地作業を行う車両として、耕うん機を有する車両、苗植え作業機を有する車両、地ならし作業機を有する車両、穴掘り作業機を有する車両等であってもよい。
【００３２】
図１から図１０は、本発明の第１の実施の形態を示している。なお、図２では、かっこ書きで、後述する第２の実施の形態の構成要素であるレバーセンサ９８，１００も示している。図１に示すように、乗用型対地作業車両である芝刈車両１０は、芝刈に適した自走型のオフロード用車両であり、車体であるメインフレーム１２の前後方向（図１の左右方向）に離れた位置に、２個の左右キャスタ輪１４，１６と、２個の左右車輪１８，２０とを支持して設けている。左右のキャスタ輪１４，１６は、前側車輪であり、操向輪である。２個の左右車輪１８，２０は、後側車輪であり、主駆動輪である。左右車輪１８，２０のそれぞれは、左右車輪１８，２０のそれぞれに図示しない減速機構を含む動力伝達部を介して接続するように設けた２個の左右の走行用モータである左右車輪用電動モータ２２，２４により、独立に走行駆動される。左右車輪用電動モータ２２，２４により、左右車輪１８，２０の回転速度を一致させることで、車両の直進走行を可能とし、左右車輪１８，２０の回転速度差を発生させることで、車両の旋回走行を可能とする。このように、本実施の形態では、芝刈車両１０の駆動源として車輪用電動モータ２２，２４を用いる。また、動力伝達部に設ける減速機構は、例えば１段または複数段の減速歯車装置を用いる。図１では、左右車輪１８，２０にそれぞれ設けた動力発生ユニット２６，２８を構成するハウジング３０内に、車輪用電動モータ２２，２４と、図示しない減速機構とをそれぞれ設けている。各ハウジング３０は、メインフレーム１２に支持している。なお、左右車輪１８，２０に、減速機構を介さず車輪用電動モータ２２，２４の動力を減速することなく伝達する構成を採用してもよい。また、キャスタ輪１４，１６は、鉛直方向（図１の表裏方向）の軸を中心とする３６０度以上の自由操向を可能としている。
【００３３】
また、芝刈車両１０は、メインフレーム１２の前後方向中間部で下側に作業機である、芝刈り機（モア）３２を支持している。後述する実施の形態で用いる図１７を参照して示すように、芝刈り機３２は、モアデッキ３４の内側に芝刈り回転工具である芝刈り用ブレード３６を設けている。芝刈り用ブレード３６は、鉛直方向（図１７の上下方向）に向いた回転軸を有し、回転軸の周りに複数のブレードが配置され、ブレードを回転することで芝等を破断して刈り取り可能とする。
【００３４】
また、図１７を参照して示すように、芝刈車両１０は、エンジン３８及び発電機４０及びバッテリ４２（図２）を備える、いわゆるハイブリッド式としている。そして、エンジン３８の動力を用いて発電機４０を発電させ、発電させた電力を電源ユニットであり、二次電池であるバッテリ４２に供給可能としている。このため、エンジン３８及び発電機４０は、バッテリ４２への電力供給元として用いる。ただし、芝刈車両１０は、エンジン３８及び発電機４０を備えず、バッテリ４２は、外部から充電電力の供給を受けるようにすることもできる。なお、電源ユニットとして、外部から充電電力の供給を受けるバッテリとともに、燃料電池、太陽電池等のように自己発電機能を有するものを使用することもできる。また、バッテリ４２の代わりにキャパシタ等の他の蓄電部を用いることもできる。
【００３５】
図１７を参照して示すように、エンジン３８の出力軸の動力は、プーリベルト機構、自在継手機構を含む動力伝達機構４４を介して、芝刈り用ブレード３６の回転軸に伝達可能としている。また、この動力伝達機構４４に図示しない電磁クラッチ機構を設け、座席４６近くに設けられる図示しないモアスイッチのオンまたはオフにより、電磁クラッチの断接を変えることもできる。この場合、モアスイッチのオンオフを表す信号を、芝刈車両１０が備えるコントローラ４８（図１）へ伝送し、コントローラ４８は、この信号に基づいて電磁クラッチの断接を制御する。また、動力伝達機構４４に、電磁クラッチ機構の代わりに、手動で係脱可能なクラッチ機構を設けることもできる。
【００３６】
また、芝刈車両１０で、エンジン３８及び発電機４０を備えず、バッテリ４２は、外部から充電電力の供給を受けるように構成する等の場合には、芝刈り用ブレード３６（図１７参照）の回転軸に図示しないモア用電動モータを、動力の伝達可能に作動的に連結することもできる。この場合、座席４６（図１７参照）近くに設けられるモアスイッチのオンまたはオフを表す信号がコントローラ４８（図１）へ入力されると、コントローラ４８は、この信号に基づいてモア用電動モータの作動状態を制御する。また、モア用電動モータの代わりにモア用油圧モータを使用することもできる。このように、芝刈り機３２は、対地作業を行うために駆動される。
【００３７】
また、芝刈車両１０に図示しない集草タンクを搭載するとともに、集草タンクとモアデッキ３４（図１７参照）の端部とをダクトにより接続し、ダクトの内部に集草用ファンを設けることもできる。この構成によれば、芝刈り用ブレード３６で刈り取った草を集草用ファンの駆動により、ダクトを通じて集草タンクに集めることができる。
【００３８】
図１に戻って、車輪用電動モータ２２，２４は、電力が供給された場合に、車輪１８，２０に対し回転駆動力を出力する機能を有するが、車輪に対し制動がかけられるときに回生エネルギを回収する発電機としての機能を持たせてもよい。車輪用電動モータ２２，２４は、例えば三相の同期電動モータまたは誘導電動モータ等とする。
【００３９】
なお、芝刈り機である芝刈用回転工具として、芝刈り用ブレード型以外に、地表に平行に回転軸を有するシリンダに例えばらせん状の刃を配置し、芝等を挟み取って刈り取る芝刈用リール型を用いることもできる。
【００４０】
なお、キャスタ輪１４，１６は、２個以外、例えば、１個のみを芝刈車両１０に設けることもでき、３個以上の複数個を設けることもできる。また、本実施の形態では、主駆動輪である左右車輪１８，２０を後輪として、キャスタ輪１４，１６を前輪としているが、主駆動輪である左右車輪１８，２０を前輪として、キャスタ輪１４，１６を後輪とすることもできる。
【００４１】
左右キャスタ輪１４，１６は、メインフレーム１２の前端部（図１の左端部）の底面側の前後方向（図１の左右方向）同位置に作動可能に取り付けている。また、メインフレーム１２の前後方向中間部で、左右方向（図１の上下方向）中間部の上面側に座席４６（図１７参照）を設けている。なお、本明細書で、前側は、図１の左側となる車両の前側を言い、後側は、図１の右側となる車両の後側を言う。また、メインフレーム１２の前後方向に関して同位置である、座席４６と後端部との間の位置の底面側に左右車輪１８，２０を回転可能に支持している。また、芝刈り機３２は、メインフレーム１２の底面側で、左右キャスタ輪１４，１６と左右車輪１８，２０との間に配置している。メインフレーム１２は、鋼材等の金属材料を使用し、梁構造等に成形されたものを用いることができる。
【００４２】
また、コントローラ４８は、車輪用電動モータ２２，２４の動作を総合的に制御する。コントローラ４８は電気回路であるので、複数個所に分散配置することもできる。図１では、コントローラ４８を１個として示している。例えばメインフレーム１２の上面側で座席４６（図１７参照）下側の位置にコントローラ４８を集中配置することもできる。コントローラ４８を分散配置する場合、コントローラ４８は、信号ケーブル等で相互に接続される。コントローラ４８は、電動モータ２２，２４を駆動するインバータ回路等のドライバー回路と、ＣＰＵ、メモリである記憶部等の制御回路部とを含む。
【００４３】
メインフレーム１２の上面側には、座席４６の他に、ステアリング操作子５０と、前進側アクセルペダル５２と、後進側アクセルペダル５４と、図示しないブレーキペダルとを設けている。ステアリング操作子５０は、ステアリング角度である操舵角度を旋回指示入力として受けるもので、操舵角センサ５６により操舵角度を検出し、検出した信号をコントローラ４８に出力する。なお、旋回操作子として、モノレバー式の構造を使用することもできる。前進側アクセルペダル５２は、前進方向の加速の指示を行うための加速操作子であり、後進側アクセルペダル５４は、後進方向の加速の指示を行うための加速操作子である。このように、各アクセルペダル５２，５４は、加速指示を入力可能とする。
【００４４】
また、ステアリング操作子５０は、旋回の指示を行うための旋回操作子であり、例えば、円形、欠円形等のステアリングホイールであり、回転または揺動によって左右車輪１８，２０の旋回方向を調整する機能を有する。図示の例のように、ステアリング操作子５０がステアリングホイールである場合、その回転軸を中心として時計方向（右回転方向）あるいは反時計方向（左回転方向）に任意の角度で回転できる。また、ステアリング操作子５０の操作量、すなわち操舵角は、運転者により入力される旋回指示として、操舵角センサ５６により検出され、操舵角センサ５６からの信号が、図１，２に示すコントローラ４８に伝送され、車輪用電動モータ２２，２４の作動が制御される。このようにステアリング操作子５０は、旋回指示を入力可能とする。操舵角センサ５６には、ポテンショメータや、エンコーダ等の電気的センサ、光学的センサ等を用いることができる。なお、以下の説明において、「操舵角」は、その値の正負により、操舵方向を表している。
【００４５】
なお、アクセルペダル５２，５４は、前進側と後退側とで別々に設けているが、１つのアクセルペダルで前進側と後退側とを兼ねることもできる。例えば、アクセルペダルを固定の水平軸に揺動支持して、前側及び後側を踏み込み可能な揺動式とし、前部を踏み込むことで前進を指示し、後部を踏み込むことで後進を指示する構成とすることもできる。各アクセルペダル５２，５４は、任意の踏込量で踏み込むことができる。各アクセルペダル５２，５４の踏込量は、運転者により入力される加速指示として、アクセル踏み込みセンサ５８により検出され、アクセル踏み込みセンサ５８からの信号が、図１、２に示すコントローラ４８に伝送され、左右車輪１８，２０に接続される車輪用電動モータ２２，２４の作動が制御される。各アクセル踏み込みセンサ５８には、ポテンショメータや、エンコーダ等の電気的センサを用いることができる。なお、前進用と後進用との機能を有するアクセルペダルを１つのアクセルペダルで構成するとともに、前進及び後進のいずれかを選択するためのスイッチまたはボタンを設け、このスイッチまたはボタンの操作状態に応じて、１つのアクセルペダルを前進用として機能させるか、または後進用として機能させるかを切り換え可能とすることもできる。
【００４６】
このような芝刈車両１０は、アクセルペダル５２，５４を踏み込むことで、前進側または後進側に車両を加速させることができる。また、アクセルペダル５２，５４の操作時または非操作時に、ステアリング操作子５０を操舵することで車両をステアリング操作子５０の操舵方向に応じて旋回させることができる。たとえば、ステアリング操作子５０を直進状態を指示する中立位置として前進側アクセルペダル５２を踏み込むと、車輪１８，２０を前進側に回転させ、踏み込み量が大きいほど車輪１８，２０の回転数が高くなり、前進速度が高くなる。これに代えて後進側アクセルペダル５４を踏み込むと、車輪１８，２０を後進側に回転させ、踏み込み量が大きいほど車輪１８，２０の回転数が高くなり、後進速度が高くなる。これによって、芝刈車両１０を任意の速度で前進または後進させることができる。
【００４７】
また、前進側アクセルペダル５２を適当な踏込量の状態にしたまま、ステアリング操作子５０を時計方向、すなわち右側に回転すると、左車輪１８の回転速度が右車輪２０の回転速度よりも高くなり、芝刈車両１０を走行させながら右旋回させることができる。ステアリング操作子５０の中立位置からの回転角度を大きくすると左車輪１８の回転速度と右車輪２０の回転速度との差が大きくなり、逆にステアリング操作子５０の中立位置からの回転角度を少なくすることで左右の車輪１８，２０の回転速度の差を小さくできる。これにより旋回半径を調整できる。ステアリング操作子５０を反時計方向、すなわち左側に回転すると、右車輪２０の回転速度が左車輪１８の回転速度よりも高くなり、芝刈車両１０を走行させながら左旋回させることができる。
【００４８】
また、前進側アクセルペダル５２の踏込量を変化させることで、走行速度を変更しながら旋回させることもできる。後進側アクセルペダル５４を踏み込んでステアリング操作子５０を操作することで、後進時における旋回を行うことができる。
【００４９】
また、本実施の形態の場合、芝刈車両１０の傾斜面上での走行にかかわらず、車両を運転者の意図する方向に走行させることを可能とする。このため、芝刈車両１０に、車両の重心を通る鉛直軸周りの旋回角速度であるヨーレートを検出するヨーレート検出手段である、ヨーレートセンサ６０を設けている。ヨーレートセンサ６０の検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。また、車輪用電動モータ２２，２４からは、コントローラ４８に、回転速度、回転方向、回転角、電流値等を表す信号を各種のセンサを用いてフィードバックする。例えば、各電動モータ２２，２４に回転速度検出手段である回転速度センサ６２を設けており、回転速度センサ６２の検出信号を、コントローラ４８を構成する後述するモータ制御手段６４（図２）に入力している。なお、各電動モータ２２，２４に回転速度センサ６２の代わりに回転角度センサを設け、回転角度センサの検出信号をコントローラ４８を構成する回転速度算出手段に入力し、回転角度検出値から各電動モータ２２，２４の回転速度を算出することもできる。この場合、回転角度センサと回転速度算出手段とにより、回転速度検出手段を構成する。
【００５０】
また、コントローラ４８は、このような各種のセンサの検出信号を用いて、左右車輪用電動モータ２２，２４の出力トルクを、独立して制御する。このために、左右車輪１８，２０を駆動する左右車輪用電動モータ２２，２４のトルク指令値をそれぞれ算出し、それぞれのトルク指令値に対応する出力を発生させ、この出力に基づいてインバータ回路等のドライバー回路に対する駆動信号を発生させる。これにより、電源ユニットの電圧を用いて、これらのトルク指令値に対応する電圧を、対応する車輪用電動モータ２２，２４に供給し、車輪用電動モータ２２，２４の出力トルクを制御できる。次に、図２、図３を用いて、コントローラ４８の構成及び機能を詳しく説明する。なお、図２に示すように、コントローラ４８は、記憶部６６を有し、記憶部６６に芝刈車両制御プログラムが記憶されている。
【００５１】
まず、図２、図３の説明に先立って、芝刈車両１０の直進走行と旋回走行とについて、図４、図５を用いて説明する。以下では、図１の符号を用いて説明する。これらの図においては、芝刈車両１０におけるキャスタ輪１４，１６、車輪１８，２０の平面図における状態が模式的に示されている。ここで、左右車輪１８，２０は、独立に走行駆動される。
【００５２】
図４は直線走行の場合で、ステアリング操作子５０を中立状態に維持して前進側アクセルペダル５２を踏み込んだ場合で、キャスタ輪１４，１６、車輪１８，２０の全てが、同一方向に対地速度で同一速度で走行している。図５は、旋回走行の場合で、（ａ）は、旋回中心位置Ｏ１が、車輪１８，２０の車軸方向の延長上で車輪１８，２０の間の外側にある場合を、（ｂ）は、旋回中心位置Ｏ２が、車輪１８，２０の一方の車輪１８の接地位置にある、信地旋回と呼ばれる場合を、それぞれ示している。（ｃ）は、旋回中心位置Ｏ３が車輪１８，２０の車軸上で、ちょうど両車輪１８，２０の間の中央位置にあり、さらに、車輪１８，２０の速度の絶対値が同じであるが、一方側車輪１８の速度方向と他方側車輪２０の速度方向とが互いに逆方向である、超信地旋回あるいはスピン旋回あるいはゼロターンと呼ばれる場合を示している。この場合は、旋回中心位置Ｏ３を中心として、芝刈車両１０が旋回する。
【００５３】
なお、図５の（ａ）から（ｃ）は旋回走行の１例をそれぞれ示したもので、これらの各例の場合の間の旋回が行われる場合もある。例えば、旋回中心位置が、左右車輪１８，２０の内側にあるが、左右車輪１８，２０の間の中央位置でなくいずれかの車輪側に偏っている場合等がある。これらの旋回走行は、左右車輪１８，２０のそれぞれに対応する車輪用電動モータ２２，２４の回転方向及び回転速度を調節することにより実現される。
【００５４】
次に、図２、図３を用いてコントローラ４８の構成とそれらの機能とを説明する。なお、図３の説明において、図１と同一の要素には同一の符号を付して説明する。図２に示すように、コントローラ４８は、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段７４とを含む。指令値算出手段６８は、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、アクセル踏み込み量及び操舵角に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値を算出する。図３に示すように、指令値算出手段６８は、アクセル踏み込み量に対応して、２個の車輪用電動モータ２２，２４で共通の、仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を求める。このために、例えば、アクセル踏み込み量と仮目標回転速度指令値Ｖｒ*との関係を表すマップのデータを記憶部６６（図２）に記憶させておき、検出したアクセル踏み込み量からマップのデータを参照することにより仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を取得する。また、この場合に、単にアクセル踏み込み量と仮目標回転速度指令値Ｖｒ*との関係を表す関係式と、検出したアクセル踏み込み量とを用いて仮目標回転速度指令値Ｖｒ*を算出することもできる。
【００５５】
指令値算出手段６８は、ステアリング特性取得部７６を有し、ステアリング特性取得部７６は、ステアリング操作子５０の操舵角に対応して、左右の車輪用電動モータ２２，２４それぞれに対応するステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒを求める。ステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒは、各電動モータ２２，２４における最大回転数Ｖ１に対する、操舵角に対応する目標回転数Ｖ２の割合（＝Ｖ２／Ｖ１）であり、これは最大回転速度に対する目標回転速度の割合と言い換えることができる。例えば、記憶部６６（図２）にステアリング特性として、操舵角とステアリング係数との関係を表すマップのデータを記憶させておく。図６に、このマップの１例を示している。
【００５６】
図６では、横軸により操舵角を表しており、右に向かうほどステアリング操作子５０を右側、すなわち時計方向に大きく回転させることを表しており、左に向かうほどステアリング操作子５０を左側、すなわち反時計方向に大きく回転させることを表している。図６で示す操舵角は、右側に向かう場合を正とし、左側に向かう場合を負としている。図６の縦軸は、ステアリング係数Ｖｋｌ，Ｖｋｒを表している。図６で実線Ｖｋｌは、左車輪用電動モータ２２の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*に乗じる左車輪用ステアリング係数と操舵角との関係を表している。図６で破線Ｖｋｒは、右車輪用電動モータ２４の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*に乗じる右車輪用ステアリング係数と操舵角との関係を表している。
【００５７】
図６の例では、ステアリング操作子５０を中立位置から右に回転させると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは一定に維持されるが、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは直線的に徐々に低下する。また、操舵角がある閾値（図６では８０度）よりも大きくなると、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは負の値となりさらに小さくなる。一方、ステアリング操作子５０を中立位置から左に回転させると、右車輪用ステアリング係数Ｖｋｒは一定に維持されるが、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは直線的に徐々に低下する。また、操舵角がある閾値（図６では−８０度）よりも小さくなると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは負の値となりさらに小さくなる。なお、図６の例では、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌが低下する場合の、操舵角に対する傾きが、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌが正の場合と負の場合とで異なっているが、正の場合と負の場合とで同じ傾きとすることもできる。この場合には、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌにおいて、操舵角の絶対値が大きくなることに伴ってステアリング特性Ｖｋｒ、Ｖｋｌが低下することを表す直線が単一の直線状となる。
【００５８】
図２、図３に戻って指令値算出手段６８は、このようにして取得されたステアリング特性Ｖｋｒ、Ｖｋｌを、左車輪用電動モータ２２及び右車輪用電動モータ２４の仮目標回転速度指令値Ｖｒ*にそれぞれ乗じて、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とを、それぞれ算出する。例えば、ステアリング操作子５０が中立位置にある、図６の操舵角０の場合には、各ステアリング係数Ｖｋｒ、Ｖｋｌとして１が設定されるため、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とは、互いに同じ仮目標回転速度指令値Ｖｒ*のままとなる。これは、図４の直進走行に対応する。
【００５９】
これに対して、図６で操舵角が小さくなる、すなわちステアリング操作子５０を左に回転させると、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌのみが１より小さくなるため、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*だけが、仮目標回転速度指令値Ｖｒ*よりも小さくなり、これは図５（ａ）の車両を左に旋回させることに対応する。ステアリング操作子５０の左への回転角を大きくする、すなわち操舵角の絶対値を大きくするほど、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌは大きく低下するため、車両が左に旋回する場合の旋回半径が小さくなる傾向となる。また、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌがさらに低下し、０となると、左車輪用電動モータ２２で発生する駆動トルクは０となる。この場合に、もし実際に左車輪用電動モータ２２の回転数が０になると、図５（ｂ）の信地旋回の場合に対応する。また、前進時に、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌがさらに低下し、負の値となると、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*も負の値となり、これは左車輪用電動モータ２２において逆転方向のトルクを発生させることに対応する。この場合に、左車輪用ステアリング係数Ｖｋｌが−１となる場合には、もし実際に右車輪用電動モータ２４の回転速度と左車輪用電動モータ２２の回転速度とが、方向が逆で大きさが同じになると、図５（ｃ）の超信地旋回の場合に対応する。なお、上記では、左に旋回させる場合を説明したが、右に旋回させる場合も左右が逆になるだけで同様である。
【００６０】
一方、目標ヨーレート算出手段７０は、算出された目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*から、目標ヨーレートγ*を算出する。すなわち、目標ヨーレート算出手段７０は、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６により取得されたアクセル踏み込み量及び操舵角に基づいて目標ヨーレートγ*を算出する。すなわち、左右車輪１８，２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*と、減速機構による減速比と、左右車輪１８，２０の半径とから左右車輪１８，２０の対地平均速度である車両の平均速度と、左右車輪１８，２０の対地速度差とが求められる。また、車両の平均速度と左右車輪１８，２０の対地速度差と、左右車輪１８，２０の車軸と左右キャスタ輪１４，１６の接地位置との間の前後方向長さ等の車両緒元とから目標ヨーレートγ*が算出される。なお、本実施の形態では、ヨーレートは、車両を上方から見た場合に車両の重心を通る鉛直軸周りに、反時計方向に回転する方向のヨーレートを正として、逆方向のヨーレートを負とする。
【００６１】
また、補正係数取得手段７２は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０により検出されたヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数を取得する。このために、補正係数取得手段７２は、ＰＩ演算を含むＰＩＤ演算を行うＰＩＤ演算部７８と、主補正係数取得部８０とを含む。ＰＩＤ演算部７８は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０で検出されたヨーレート検出値γとの偏差を入力され、ＰＩＤ演算を行い、演算で得られたＰＩＤ出力を主補正係数取得部８０に入力する。主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ出力から左右車輪１８，２０用の２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*に対応する、２の左右車輪１８，２０用の補正係数であるヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを取得し、出力する。ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒは、各電動モータ２２，２４における最大回転数Ｖ１´に対する、ＰＩＤ出力に対応する目標回転数Ｖ２´の割合（＝Ｖ２´／Ｖ１´）であり、これは最大回転速度に対する目標回転速度の割合と言い換えることができる。このために、例えば、記憶部６６（図２）にヨー制御特性として、ＰＩＤ出力とヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒとの関係を表すマップのデータを記憶させておく。図７に、このマップの１例を示している。
【００６２】
図７では、横軸によりＰＩＤ出力を表しており、右に向かうほどＰＩＤ出力が大きくなることを表しており、左に向かうほどＰＩＤ出力が小さくなることを表している。図７の縦軸は、ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを表している。図６で実線Ｋｌは、左車輪用電動モータ２２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*に乗じる左車輪用ヨー制御係数とＰＩＤ出力との関係を表している。図７で破線Ｋｒは、右車輪用電動モータ２４の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*に乗じる右車輪用ヨー制御係数とＰＩＤ出力との関係を表している。
【００６３】
図７の例では、ＰＩＤ出力が０よりも大きくなると、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは正の値で一定値に維持されるが、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは直線的に徐々に低下する。また、ＰＩＤ出力がある閾値（図６では０．５）よりも大きくなると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは負の値となりさらに小さくなる。一方、ＰＩＤ出力が０よりも小さくなると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは正の値で一定値に維持されるが、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは直線的に徐々に低下する。また、ＰＩＤ出力がある閾値（図６では−０．５度）よりも小さくなると、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒは負の値となりさらに小さくなる。すなわち、主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ演算部７８のＰＩＤ出力が増加する場合に２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのうち、一方のヨー制御係数を正の一定値とするとともに、他方のヨー制御係数を減少させ、ＰＩＤ出力が減少する場合に２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのうち、他方のヨー制御係数を正の一定値とするとともに、一方のヨー制御係数を減少させる。
【００６４】
なお、図７の例では、ヨー制御係数が低下する場合のＰＩＤ出力に対する傾きが、ヨー制御係数Ｋｌ、Ｋｒの正負にかかわらず一定となっているが、各ヨー制御係数Ｋｌ、Ｋｒが低下する場合の、ＰＩＤ出力に対する傾きを、ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒが正の場合と負の場合とで異ならせることもできる。
【００６５】
図２、図３に戻って主補正係数取得部８０は、ＰＩＤ出力に応じて取得された２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒを、制御手段７４が含む補正手段８２に出力する。制御手段７４は、補正手段８２と、トルク指令算出手段８４と、モータ制御手段６４とを含む。補正手段８２は、２の目標回転速度指令値である、左車輪用電動モータ２２及び右車輪用電動モータ２４の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれを、対応する２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正して、補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*を得る。すなわち、目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*に、対応するヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒをそれぞれ乗じて、左右車輪１８，２０用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*を得る。トルク指令算出手段８４は、補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*、Ｖｒｋｒ*と、左右車輪用電動モータ２２，２４に設けられた２の回転速度センサ６２により検出される各電動モータ２２，２４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて、各電動モータ２２，２４に対応するトルク指令τｒｌ，τｒｒを算出する。このために、トルク指令算出手段８４は、ＰＩＤ演算を行う、左右車輪１８，２０用のトルク指令用ＰＩＤ演算部８８，９０を有する。
【００６６】
左車輪用のトルク指令用ＰＩＤ演算部８８は、左車輪１８用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｌと左車輪用電動モータ２２の回転速度検出値Ｖｒｌとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪用電動モータ２２のトルク指令τｒｌを算出し、モータ制御手段６４（図２）に入力する。モータ制御手段６４は、対応するインバータを含むドライバー回路を有し、対応するドライバ回路は、トルク指令に応じた駆動電圧により左車輪用電動モータ２２の駆動を制御する。
【００６７】
同様に、右車輪２０用のトルク指令用ＰＩＤ演算部９０は、右車輪２０用の補正後目標回転速度指令値Ｖｒｋｒ*と右車輪用電動モータ２４の回転速度検出値Ｖｒｒとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪用電動モータ２４のトルク指令τｒｒを算出し、モータ制御手段６４（図２）に入力する。モータ制御手段６４が有する対応するドライバ回路は、トルク指令に応じた駆動電圧により右車輪用電動モータ２４の駆動を制御する。このように、制御手段７４は、２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。また、コントローラ４８は、アクセル踏み込み量と操舵角とヨーレートとを含む各種センサの検出信号に基づいて、左右車輪用電動モータ２２，２４の駆動を制御する。また、コントローラ４８は、ＰＩＤ演算部７８の出力の絶対値が所定値以上となる場合に、２個の車輪用電動モータ２２，２４のうち、１の車輪用電動モータに対応するヨー制御係数を負の値として、１の車輪用電動モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように各電動モータ２２，２４の駆動を制御する。
【００６８】
このようなコントローラ４８の各機能は、ドライバー回路部分を除いてコンピュータで構成することができる。そして、上記各機能は、ソフトウェアで実現でき、具体的には、芝刈り車両制御プログラムを実行することで実現できる。勿論、上記各機能の一部をハードウェアで実現することも可能である。
【００６９】
このような芝刈車両１０によれば、運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*が算出され、加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートγ*が算出され、目標ヨーレートγ*とヨーレートセンサ６０のヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒが取得される。また、２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれが２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正され、補正後の２の目標回転速度指令値Ｖｒｋｌ*，Ｖｒｋｒ*に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４の駆動が制御される。このため、左右車輪１８，２０を２個のそれぞれの車輪用電動モータ２２，２４により独立に走行駆動できる構成において、車両１０が傾斜面上を走行する場合でも、直進方向や旋回方向の、運転者が意図する方向への走行を可能とし、さらに、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両１０の挙動特性を自由に設定しやすくできる。
【００７０】
例えば、図３において、車両の左側への旋回時に目標ヨーレートγ*が検出ヨーレートγよりも大きい、すなわち車両の旋回半径が増大する傾向となる場合には、ＰＩＤ演算部７８がＰＩＤ出力として、ある正の値Ｑ（図８参照）を出力し、主補正係数取得部８０が、図８に示すマップを用いて、右車輪用ヨー制御係数Ｋｒとして１を出力し、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌとして１よりも小さい値を出力する。このため、左車輪１８用の補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*が小さくなり、この結果、目標ヨーレートγ*に対し検出ヨーレートγが近づきやすくなる。この場合、図８のマップで、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌは、実線矢印で示す方向に変化して１に近づきやすくなる。目標ヨーレートγ*と検出ヨーレートγとが完全に一致すると、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌも１となるため、左右車輪１８，２０用の補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*が、目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*とそれぞれ同じになる。
【００７１】
一方、ＰＩＤ演算部７８が積分演算を含む演算を行う等のため、主補正係数取得部８０の出力により目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を補正しても、補正の効果が小さいとＰＩＤ出力が大きくなる可能性もある。この場合は、図８に破線矢印で示す方向に、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌが破線矢印で示す方向に変化してさらに小さくなる。例えば、左車輪用ヨー制御係数Ｋｌが負の値となると、補正後の左車輪用目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*は、正から負となり、これは、左車輪用電動モータ２２に逆転方向の駆動トルクを発生させることに対応する。上記では、車両が左側へ旋回する場合を説明したが、車両が右側へ旋回する場合には右車輪用ヨー制御係数Ｋｒが変化する。このように構成するため、車両が例えば斜面上を等高線走行や旋回走行する場合でも、目標回転速度指令値を、ヨーレート検出値と目標ヨーレートとの偏差を解消するように補正でき、車両の横滑りや意図しない方向への旋回を防止でき、運転者の意図する方向へ走行させることができる。
【００７２】
さらに、２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*のそれぞれを２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正するため、２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒの設定の変更を容易に行うことができ、ヨーレートの検出値と目標値との偏差に基づく制御作用時の車両の挙動特性を自由に設定しやすくできる。例えば、予め２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒを規定するマップの設定を変更することにより、ＰＩＤ出力と補正係数Ｋｌ，Ｋｒとの関係を容易に変更できる。例えば、図７に示すマップは１例であり、ヨー制御係数Ｋｌ，ＫｒのＰＩＤ出力に対する傾きを変更したり、図９に示すように、ＰＩＤ出力の絶対値が大きくなるのにしたがって、２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒの両方を徐々に小さくすることもできる。また、図１０に示すように、ＰＩＤ出力の絶対値が大きくなるのにしたがって、２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒのいずれか一方のみを徐々に大きくすることもできる。
【００７３】
また、コントローラ４８は、ＰＩＤ演算部７８の出力の絶対値が所定値以上となる場合に、２個の車輪用電動モータ２２，２４のうち、１の車輪用電動モータ２２（または２４）において進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように各電動モータ２２，２４の駆動を制御する。すなわち、車両の前進時に、１の車輪用電動モータ２２（または２４）に、前進方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させる。また、車両の後進時に、１の車輪用電動モータ２２（または２４）に、後進方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させる。このため、目標ヨーレートγ*とヨーレート検出値γとの偏差が大きい場合でも、より迅速に偏差を解消して、安定した走行を実現しやすくなる。
【００７４】
なお、本実施の形態では、操向輪をキャスタ輪１４，１６としているが、キャスタ輪１４，１６の代わりに、ステアリング操作子５０に操舵機構を介して作動的に連結された機械的操舵式操向輪を使用することもできる。操舵機構は、例えば、ステアリング操作子５０に連結されたステアリング軸の回転力を直線方向の力に変換するラックピニオン機構を含み、ステアリング軸の回転と連動するラック軸の押し引きにより、左右の操向輪を操舵可能な構成とする。
【００７５】
また、本実施の形態では、補正係数取得手段７２が有する演算部として、ＰＩＤ演算部７８を使用しているが、ＰＩＤ演算部７８の代わりにＰＩ演算を行うＰＩ演算部を使用することもできる。
【００７６】
［第２の発明の実施の形態］
図１１は、本発明の第２の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１２は、第２の実施の形態の芝刈車両１０におけるコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態の芝刈車両１０の場合、上記の第１の実施の形態の場合において、ステアリング操作子５０と前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４とを省略する代わりに、加速操作子及び旋回操作子として、２レバー式の操作子である、左右レバー９２，９４を設けている。左右レバー９２，９４は、座席４６（図１７参照）の左右両側に分かれた位置に設けており、それぞれ左右方向に伸びる水平方向の揺動中心軸９６を中心として前後に揺動可能に、メインフレーム１２に固定の部分に支持している。
【００７７】
左レバー９２を前方または後方に揺動させることにより、左車輪用電動モータ２２の正転方向または逆転方向への駆動を可能とし、揺動量を大きくすることで左車輪用電動モータ２２の回転速度が高くなり、揺動量を小さくすることで回転速度が低くなる。同様に、右レバー９４を前方または後方に揺動させることにより、右車輪用電動モータ２４の正転方向または逆転方向への駆動を可能とし、揺動量を大きくすることで右車輪用電動モータ２４の回転速度が高くなり、揺動量を小さくすることで回転速度が低くなる。すなわち、左右レバー９２，９４は、加速指示及び旋回指示として、左右車輪用電動モータ２２，２４の回転速度を入力可能とする。すなわち、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示及び旋回指示を入力可能とする。
【００７８】
左右レバー９２，９４の揺動量及び揺動方向である操作値は、左レバーセンサ９８と右レバーセンサ１００とによりそれぞれ検出し、図２を参照して示すように、検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。図１２に示すように、コントローラ４８は、第１の実施の形態と同様、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段７４とを含む。なお、以下の説明において、図１１の要素と同一の要素には同一符号を付して説明する。指令値算出手段６８は、左右レバーセンサ９８，１００を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、操作値を取得し、この操作値に基づいて２個の車輪用電動モータ２２，２４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を算出する。この場合、指令値算出手段６８は、各レバーセンサ９８，１００の検出値に対応して、左車輪１８用の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*と右車輪２０用の目標回転速度指令値Ｖｒｒ*とを、それぞれ算出する。目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*は、電動モータ２２，２４に前進側に対応する正転方向に駆動トルクを発生させる場合を正の値とし、電動モータ２２，２４に後進側に対応する逆転方向に駆動トルクを発生させる場合を負の値とする。
【００７９】
一方、目標ヨーレート算出手段７０は、算出された目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*から、目標ヨーレートγ*を算出する。また、補正係数取得手段７２は、目標ヨーレートγ*と、ヨーレートセンサ６０により検出されたヨーレート検出値γとの偏差に基づいて、２個の車輪用電動モータ２２，２４にそれぞれ関係する２の補正係数Ｋｌ，Ｋｒを取得する。このような目標ヨーレート算出手段７０及び補正係数取得手段７２の機能は、上記の第１の実施の形態の場合と同様である。そして制御手段７４が、補正係数取得手段７２により出力された左右車輪１８，２０用の各ヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*を補正する。その他の構成及び作用は、上記の第１の実施の形態と同様である。
【００８０】
［第３の発明の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１４は、第３の実施の形態の芝刈車両１０の構成を示す図である。図１５は、図１４のコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。なお、図１４では、かっこ書きで、後述する第４の実施の形態の構成要素であるレバーセンサ９８，１００も示している。本実施の形態では、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態において、左右車輪用電動モータ２２，２４の代わりに走行用モータである左右車輪用油圧モータ１０２，１０４を設けている。また、芝刈車両１０にアクチュエータ動力源であるエンジン３８（図１４）と、エンジン３８により駆動するアクチュエータである油圧ポンプユニット１０６とを設けている。油圧ポンプユニット１０６は、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０と、それぞれの油圧ポンプ本体１０８，１１０に対応する２の制御軸電動モータ１１２，１１４とを含み、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０の図示しないポンプ軸同士を、歯車機構等の動力伝達機構により作動的に連結している。なお、エンジン３８は、出力軸が水平方向に向くホライズンタル型としてもよく、出力軸が鉛直方向に向くバーチカル型としてもよい。
【００８１】
また、２の油圧ポンプ本体１０８，１１０のポンプ軸のうち、一方のポンプ軸はエンジン３８により駆動される。このため、エンジン３８の駆動により一方のポンプ軸が駆動され、動力伝達機構を介して他方のポンプ軸も駆動される。各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、可動斜板式の可変容積ポンプであり、図示しない可動斜板の傾きをポンプケース１１６に回転可能に支持したそれぞれに対応する２の制御軸１１８，１２０の回転角度の変更により調節可能としている。互いに平行で、かつ、それぞれ回転可能に配置した２の制御軸１１８，１２０の回転角度は、対応する制御軸電動モータ１１２，１１４により変更される。例えば、図１３の例では、制御軸１１８，１２０は、芝刈車両１０の上下方向（図１３の表裏方向）に向くように配置されている。各制御軸電動モータ１１２，１１４は、対応する制御軸１１８，１２０に作動的に連結され、対応する制御軸１１８，１２０の回転角度を変化させる。また、可動斜板の傾きが変化することにより、対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０の吸引または吐出される圧油の量及び流れ方向を変更できるようにしている。各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、例えばアキシャルピストン型とする。ただし、各油圧ポンプ本体１０８，１１０は、ラジアルピストン型等、他の形式を採用することもできる。
【００８２】
２の油圧ポンプ本体１０８，１１０の吐出口１２２，１２４のそれぞれは、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４に、吐出口１２２，１２４に対する圧油の吐出及び吸入を可能に管路を介して接続している。油圧ポンプ本体１０８，１１０から吐出される圧油が油圧モータ１０２，１０４に供給されることにより、油圧モータ１０２，１０４が駆動する。油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の吐出量が多くなるほど、油圧モータ１０２，１０４の回転速度が高くなり、油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の吐出量が少なくなると、油圧モータ１０２，１０４の回転速度が低くなる。
【００８３】
また、それぞれの油圧ポンプ本体１０８，１１０は、２の吐出口１２２，１２４を有し、２の吐出口１２２，１２４の一方を圧油吐出用として機能させ、他方を圧油吸入用として機能させ、油圧モータ１０２，１０４を回転させる方向の切り換えに応じて、圧油吐出用として機能させる吐出口１２２，１２４と、圧油吸入用として機能させる吐出口１２２，１２４とを切り換える。このように油圧ポンプ本体１０８，１１０のそれぞれは、２の吐出口１２２，１２４からそれぞれ独立して圧油を吐出可能であり、油圧ポンプユニット１０６は、２の制御軸１１８，１２０の回転角度が変化することにより、２の制御軸１１８，１２０のそれぞれに対応する２の吐出口１２２，１２４から吐出される圧油の吐出量が変化するように構成している。また、各油圧モータ１０２，１０４に対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０からの圧油の流れ方向が切り換わると、各油圧モータ１０２，１０４の正転と逆転とが切り換わる。
【００８４】
各制御軸電動モータ１１２，１１４は、コントローラ４８を構成するドライバ回路を介して、バッテリ４２（図２参照）からの電力が供給されることにより、正転方向または逆転方向に回転する。制御軸電動モータ１１２，１１４の出力軸は、図示しないクラッチ機構及びウォーム伝動機構と、セクタ伝動機構１２６とを介して制御軸１１８，１２０に作動的に連結される。ウォーム伝動機構は、制御軸電動モータ１１２，１１４の出力軸にクラッチ機構を介して動力の伝達可能に設けられたウォーム軸と、ウォーム軸に噛合するウォームホイールとを有する。セクタ伝動機構１２６は、ウォームホイールに相対回転不能に結合した出力歯車と、出力歯車に噛合させた略扇形部分を含むセクタ歯車とにより構成している。セクタ歯車に制御軸１１８，１２０を相対回転不能に結合している。セクタ歯車の制御軸１１８，１２０に関する反対側端部に図示しない係合アームを設け、係合アームの両側にポンプケースに固定のストッパ部を空間を介して対向させる等により、セクタ歯車の回転範囲を所定範囲に規制している。
【００８５】
クラッチ機構は、制御軸電動モータ１１２，１１４の回転に応じてウォーム軸が回転することを許容しつつ、ポンプ軸側からの力によってウォーム軸が回転することを防止する逆転防止機構を備える。このようなクラッチ機構により、制御軸電動モータ１１２，１１４による可動斜板の傾転動作を可能としつつ、可動斜板が設定されている傾転位置から意に反して傾転することが防止される。
【００８６】
また、油圧ポンプユニット１０６に各制御軸１１８，１２０の回転位置、すなわち回転角度位置を検出する２の回転角度センサ１２８（図１４）を設けている。それぞれの回転角度センサ１２８は、制御軸１１８，１２０とともに回転する部分に設けた被検出部に、ポンプケース１１６に固定の検出部を対向させることにより構成している。例えば、図１３では、回転角度センサ１２８の図示を省略するが、２の回転角度センサ１２８は、それぞれ制御軸１１８，１２０と同軸上に、かつ、制御軸１１８，１２０の上側を覆うように配置することもできる。各回転角度センサ１２８の検出信号はコントローラ４８を構成するモータ制御手段１３０に入力している。
【００８７】
また、各油圧モータ１０２，１０４に各油圧モータ１０２，１０４の回転速度を検出する回転速度検出手段である、回転速度センサ１３２を設けている。各回転速度センサ１３２の検出信号は、コントローラ４８に入力している。なお、各油圧モータ１０２，１０４に回転速度センサ１３２の代わりに回転角度センサを設け、回転角度センサの検出信号をコントローラ４８を構成する回転速度算出手段に入力し、回転角度検出値から各油圧モータ１０２，１０４の回転速度を算出することもできる。この場合、回転角度センサと回転速度算出手段とにより、回転速度検出手段を構成する。
【００８８】
また、コントローラ４８は、このような各種のセンサの検出信号と、アクセル踏み込みセンサ５８及び操舵角センサ５６の検出信号とを用いて、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の回転速度を、独立して制御する。このために、左右車輪１８，２０を駆動する左右車輪用油圧モータ１０２，１０４に対応する２の制御軸電動モータ１１２，１１４の回転角度指令値をそれぞれ算出し、それぞれの回転角度指令値に対応して、実際の回転角度が得られるように各制御軸電動モータ１１２，１１４の駆動をフィードバック制御する。次に、図１４、図１５を用いて、コントローラ４８の構成及び機能を、図１から図１０に示した第１の実施の形態の場合と異なる部分を中心に説明する。
【００８９】
図１４に示すように、コントローラ４８は、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段１３４とを含む。指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２との機能は、第１の実施の形態と同様である。制御手段１３４は、補正手段８２と、回転角度指令算出手段１３６と、モータ制御手段１３０とを含む。補正手段８２は、２の目標回転速度指令値である、左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*、Ｖｒｒ*のそれぞれを、対応する２のヨー制御係数Ｋｌ，Ｋｒにより補正して、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*を得る。回転角度指令算出手段１３６は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*と、左右の車輪用油圧モータ１０２，１０４に設けられた２の回転速度センサ１３２により検出される各油圧モータ１０２，１０４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて、制御軸電動モータ１１２，１１４の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*を算出する。補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*は、各油圧モータ１０２，１０４に対応する油圧ポンプ本体１０８，１１０の吐出量及び吐出方向に対応する。さらに回転角度指令算出手段１３６は、制御軸電動モータ１１２，１１４の回転角度検出値を用いて補正することにより回転角度指令Ｐｏｓｌ，Ｐｏｓｒを算出する。このために、回転角度指令算出手段１３６は、上記偏差に基づいてＰＩＤ演算を行う、左右車輪１８，２０用の第１ＰＩＤ演算部１３８，１４０と、減算部１４２，１４４と、第２ＰＩＤ演算部１４６，１４８とを有する。
【００９０】
図１５に示すように、左車輪１８用の第１ＰＩＤ演算部１３８は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*と左車輪用油圧モータ１０２の回転速度検出値Ｖｒｌとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*を算出する。そして、減算部１４２で補正前回転角度指令値Ｐｏｓｌ*と制御軸電動モータ１１２の回転角度検出値Ｐｏｓｌとの偏差を、左車輪１８用の第２ＰＩＤ演算部１４６へ出力し、ＰＩＤ演算を行うことにより左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の回転角度指令値Ｐｏｓｌを算出し、モータ制御手段１３０に入力する。モータ制御手段１３０は、対応するインバータを含むドライバー回路を有し、対応するドライバ回路は、回転角度指令に応じて、左車輪１８用の制御軸電動モータ１１２の駆動を制御する。これにより、左車輪用油圧モータ１０２の駆動が制御される。
【００９１】
同様に、右車輪２０用の第１ＰＩＤ演算部１４０は、補正後目標回転速度指令値ＶｒＫｒ*と右車輪用油圧モータ１０４の回転速度検出値Ｖｒｒとの偏差が入力され、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の補正前回転角度指令値Ｐｏｓｒ*を算出する。そして、減算部１４４で補正前回転角度指令値Ｐｏｓｒ*と制御軸電動モータ１１４の回転角度検出値Ｐｏｓｒとの偏差を、右車輪２０用の第２ＰＩＤ演算部１４８へ出力し、ＰＩＤ演算を行うことにより右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の回転角度指令値Ｐｏｓｒを算出し、モータ制御手段１３０に入力する。モータ制御手段１３０の対応するドライバ回路は、回転角度指令に応じて、右車輪２０用の制御軸電動モータ１１４の駆動を制御する。これにより、右車輪用油圧モータ１０４の駆動が制御される。
【００９２】
このように、制御手段１３４は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値ＶｒＫｌ*，ＶｒＫｒ*と、２個の車輪用油圧モータ１０２，１０４の回転速度検出値Ｖｒｌ，Ｖｒｒとの偏差に基づいて２の制御軸１１８，１２０の回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*を算出し、それぞれの回転角度指令値Ｐｏｓｌ*，Ｐｏｓｒ*により２個の制御軸電動モータ１１２，１１４の駆動を制御する。このため、油圧ポンプユニット１０６の各油圧モータ１０２，１０４に対応する２の吐出口１２２，１２４（図１３）から吐出される吐出量が変化する。そしてこれにより、２個の左右車輪用油圧モータ１０２，１０４の駆動が制御される。その他の構成及び作用は、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００９３】
なお、本実施の形態では、１の油圧ポンプユニット１０６が含む２の油圧ポンプ本体１０８，１１０から左右車輪１８，２０用の油圧モータ１０２，１０４に圧油を供給するように構成している。ただし、油圧ポンプユニット１０６として、油圧ポンプと、制御軸用電動モータとに関して、左右車輪１８，２０用のそれぞれに対応して互いに分離した、２のアクチュエータである２の油圧ポンプユニットの構造を採用することもできる。この場合、２の油圧ポンプユニットのそれぞれに動力伝達機構によりエンジンの動力を伝達することもできる。また、２の油圧ポンプユニットのそれぞれを、左右車輪１８，２０用の２の油圧モータ１０２，１０４及び減速機構を収容するハウジングに対し一体構造とすることもできる。この場合、２の油圧ポンプユニットのそれぞれ２個ずつの吐出口と油圧モータ１０２，１０４とを、吐出口に対する圧油の吐出及び吸入の可能に管路を介して接続する。
【００９４】
［第４の発明の実施の形態］
図１６は、本発明の第４の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示している。図１７は、図１６の車両１０を水平方向に見た略図である。図１８は、第４の実施の形態の芝刈車両１０におけるコントローラ４８の機能構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記の図１１から図１２に示した第２の実施の形態において、図１３から図１５に示した第３の実施の形態の構成を組み合わせている。すなわち、芝刈車両１０は、上記の第３の実施の形態の場合において、ステアリング操作子５０と前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４とを省略する代わりに、加速操作子及び旋回操作子として、第２の実施の形態の場合と同様の２レバー式の操作子である左右レバー９２，９４を設けている。左右レバー９２，９４は、座席４６の左右両側に分かれた位置に設けている。すなわち、２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示及び旋回指示を入力可能とする。
【００９５】
左右レバー９２，９４の揺動量及び揺動方向である操作値は、左右レバーセンサ９８，１００により検出し、検出信号は、コントローラ４８へ伝送される。コントローラ４８は、図１４に示した第３の実施の形態と同様、指令値算出手段６８と、目標ヨーレート算出手段７０と、補正係数取得手段７２と、制御手段１３４とを含む。指令値算出手段６８は、左右レバーセンサ９８，１００を用いて、運転者により入力される加速指示及び旋回指示、すなわち、操作値に基づいて２個の車輪用油圧モータ１０２，１０４それぞれの２の目標回転速度指令値Ｖｒｌ*，Ｖｒｒ*を算出する。その他の構成及び作用は、上記の図１３から図１５に示した第３の実施の形態、または図１１，１２に示した第２の実施の形態と同様である。なお、図１６に示す構成の場合も、図１３に示した第３の実施の形態と同様に、例えば、制御軸１１８，１２０は、芝刈車両１０の上下方向（図１３の表裏方向）に向くように配置され、制御軸１１８，１２０の回転角度位置を検出する、２の回転角度センサ１２８は、それぞれ制御軸１１８，１２０と同軸上に、かつ、制御軸１１８，１２０の上側を覆うように配置することもできる。
【００９６】
［第５の発明の実施の形態］
図１９は、本発明に係る第５の実施の形態の乗用型対地作業車両である、芝刈車両１０を示す斜視図である。図２０は、第５の実施の形態の芝刈車両１０に設けられたステアリング操作子の回転支持構造を示す斜視図である。図２１は、図２０のＡ−Ａ部を切断し、上バネと下バネとを取り外した様子を示す拡大図である。図２２は、ステアリング操作子を中立位置から片側に回転させる様子を、時系列的に示す、図２１の一部を切断して上方から下方に見た図である。図２３は、第５の実施の形態において、ステアリング操作子を回転させる場合にステアリング操作力の増大度合が所定の操舵角閾値を境に変化することを示す、ステアリング操作力と操舵角との関係を示す図である。
【００９７】
図１９に示すように、本実施の形態では、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様に、芝刈車両１０は、車体であるメインフレーム１２の上側に前進側アクセルペダル５２及び後進側アクセルペダル５４と、ブレーキペダル１４９とを設けている。なお、前進側、後進側各アクセルペダル５２，５４のリンクの揺動支持部は、図１９に示すように、車両を後方から見た場合に前側のパネル１５０の表側に配置されているが、前側のパネル１５０の裏側に配置するようにしてもよい。
【００９８】
メインフレーム１２の上側で運転席４６の左右両側及び後側（図１９の右側）を含む略Ｕ字形の範囲に、図示しないコントローラやバッテリを収容する収容室１５２を設け、収容室１５２の上側をカバー１５４で覆っている。なお、カバー１５４は、略Ｕ字形部分を複数に分割して別々に着脱可能とすることもできる。
【００９９】
メインフレーム１２の前部（図１９の左部）に鋼板等の金属板等から構成した支持部１５６を立設しており、支持部１５６の左右方向中央部の上側にステアリングボックス１５８を固定している。このステアリングボックス１５８にステアリング操作子５０を回転可能に支持し、その操舵角を操舵角センサ５６（図２０）により検出可能としている。次に、図２０等により、ステアリング操作子５０の回転支持構造を詳しく説明する。
【０１００】
図２０は、ステアリングボックス１５８を取り外して示す図であり、ステアリング操作子５０は、円形のリム部と、リム部に結合した放射状のスポーク部と、スポークの中心部に結合したステアリング軸部１６０とを含む。支持部１５６（図１９）の上側にサポートフレーム１６２を固定しており、サポートフレーム１６２の上端部片側（図２０の左側）に上下に離隔するようにそれぞれ軸受ステイと呼ばれ、メインフレーム１２に固定された固定部分である上側軸受支持部１６４及び下側軸受支持部１６６を設けている。
【０１０１】
なお、サポートフレーム１６２は、支持部１５６（図１９）を介さずメインフレーム１２（図１９）に固定してもよい。また、上側、下側各軸受支持部１６４，１６６は、内部に軸受をそれぞれ設けており、ステアリング軸部１６０の２個所を、それぞれの軸受により回転可能に支持している。例えば、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の周囲に玉軸受等の軸受１６８を設け、上側軸受支持部１６４（図２０）に、この軸受１６８によりステアリング軸部１６０を回転可能に支持している。
【０１０２】
また、ステアリング軸部１６０の下端部に操舵角センサ５６を設けている。本例の場合、操舵角センサ５６は、ポテンショメータとして、下側軸受支持部１６６の下側にそのケーシングを固定している。また、ステアリング軸部１６０の下端部に、操舵角センサ５６の検出子を接続し、操舵角センサ５６によりステアリング操作子５０（図２０）の操舵角を検出可能としている。操舵角センサ５６の検出信号は、ケーブル１７０により取り出して図示しないコントローラへ入力する。なお、操舵角センサ５６には、ポテンショメータ以外の、エンコーダ等の電気的センサ、光学的センサ等を用いることもできる。なお、操舵角センサ５６は、ステアリング軸部１６０の下端部以外に、ステアリング軸部１６０と連動する他の部材上、またはその周辺部に設けることもできる。
【０１０３】
図２０に示すように、ステアリング軸部１６０の、上側、下側各軸受支持部１６４，１６６の間に揺動アーム１７２を固定している。図２１に示すように、揺動アーム１７２は、略菱形の平板状に形成した本体部１７４と、本体部１７４の両端部にそれぞれ下側に突出するように固定した第１上側係止ピン１７６及び突き当てピン１７８とを含む。揺動アーム１７２は、ステアリング軸部１６０と一体になって、ステアリング軸部１６０の回転に伴って、ステアリング軸部１６０の回転方向と同方向に揺動する。
【０１０４】
また、ステアリング軸部１６０の揺動アーム１７２と下側軸受支持部１６６との間に、遊嵌アーム１８０を遊嵌している。すなわち、ステアリング軸部１６０に遊嵌アーム１８０を、相対回転可能に外嵌支持している。ステアリング軸部１６０と遊嵌アーム１８０との間に玉軸受等の軸受を設けることもできる。遊嵌アーム１８０は、揺動アーム１７２よりも大型に形成している。遊嵌アーム１８０は、全体で板状であり、山形部１９０に半円部１９２を結合した形状を有する本体部１８２と、本体部１８２に固定した第１下側係止ピン１８４及び第２上側係止ピン１８６と、本体部１８２上側に設けたストッパ１８８とを含む。すなわち、遊嵌アーム１８０の山形部１９０の頂部に下側に突出するように第１下側係止ピン１８４を固定している。揺動アーム１７２の第１上側係止ピン１７６と突き当てピン１７８との下端は遊嵌アーム１８０の上面に対向させている。また、山形部１９０の中間部に上方に突出する第２上側係止ピン１８６を固定している。
【０１０５】
また、図２２に示すように、遊嵌アーム１８０の半円部１９２の両側に一対のストッパ１８８を設けている。各ストッパ１８８は、半円部１９２に固定した支持部１９４が有するネジ孔にボルトを結合し、ボルトの先端部を支持部１９４端面から突出させることにより構成している。また、ボルトに回り止めナット１９６を結合し、回り止めナット１９６を支持部１９４に押し付けることで、ボルトの先端突出量が意図せずに変化するのを阻止している。これにより、ボルトの先端部の支持部１９４端面からの突出量を調整し、調整後の状態を維持できる。各ボルトの先端面は、揺動アーム１７２に固定した突き当てピン１７８に突き当て可能とする。
【０１０６】
例えば、ステアリング軸部１６０の中立位置（図２２（ａ）に示す位置）からの回転角の絶対値が予め設定した所定値（例えば８０度）以上で、突き当てピン１７８がストッパ１８８に突き当たるように構成している。突き当てピン１７８とストッパ１８８とにより突き当て機構１９８を構成している。このような突き当て機構１９８は、揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０との間に設けて、揺動アーム１７２の中立位置である図２２の（ａ）の位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ、揺動アーム１７２を遊嵌アーム１８０に突き当てて、遊嵌アーム１８０を揺動アーム１７２と同方向に一体に揺動させる。
【０１０７】
また、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の下端部を支持する下側軸受支持部１６６の上側に固定部材２００を固定するとともに、固定部材２００に設けた固定板２０２の上面に、遊嵌アーム１８０の第１下側係止ピン１８４の先端面を対向させている。また、固定板２０２に、上方に突出するように第２下側係止ピン２０４を固定している。固定部材２００に設けた孔部にステアリング軸部１６０を嵌合させている。第１上側、下側各係止ピン１７６，１８４と、第２上側、下側各係止ピン１８６，２０４と、突き当てピン１７８とは、いずれもステアリング軸部１６０と平行な方向に伸びている。
【０１０８】
また、ステアリング軸部１６０の揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０との間に第１バネである、上バネ２０６を緩く嵌合させている。上バネ２０６は、コイルばねの両端部である一対の脚部２０８を略平行な方向に伸ばしたものであり、上バネ２０６の本体部をステアリング軸部１６０に緩く嵌合させるとともに、一対の脚部２０８の内側に、揺動アーム１７２の第１上側係止ピン１７６と遊嵌アーム１８０の第２上側係止ピン１８６とを挟むように配置している。これにより、例えば、図２２の（ａ）から（ｃ）で示すように、ステアリング軸部１６０がいずれかの方向に回転すると、揺動アーム１７２が遊嵌アーム１８０に対して揺動するので、第１上側係止ピン１７６と第２上側係止ピン１８６との間隔が広がって、これらの係止ピン１７６，１８６により押された一対の脚部２０８同士の間隔が広がる。この場合、一対の脚部２０８から一対の脚部２０８同士の間隔を縮める方向の弾力である付勢力が、各上側係止ピン１７６，１８６に加わる。このため、ステアリング軸部１６０を回転させるのに、上バネ２０６の付勢力に抗する操作力を加えることが必要になる。すなわち、上バネ２０６は、遊嵌アーム１８０に対する揺動アーム１７２の揺動量が増大するのにしたがって大きくなる付勢力を、揺動アーム１７２に付勢する。なお、図２２では、ステアリング操作子５０（図２０）を右に徐々に回転させていく場合を示しているが、図２２の（ａ）から（ｃ）の状態とは、逆方向にステアリング軸部１６０を回転させる場合、すなわちステアリング操作子５０を左に回転させていく場合も、各上側係止ピン１７６，１８６が押圧する脚部２０８の左右が逆になるだけで同様である。
【０１０９】
さらに、図２１に示すように、ステアリング軸部１６０の遊嵌アーム１８０と下側軸受支持部１６６との間に第２バネである、下バネ２１０を緩く嵌合させている。下バネ２１０も、上バネ２０６と同様、コイルばねの両端部である一対の脚部２１２を略平行な方向に伸ばしたものであり、下バネ２１０の本体部をステアリング軸部１６０に緩く嵌合させている。これとともに、一対の脚部２１２の内側に、遊嵌アーム１８０の第１下側係止ピン１８４と固定板２０２に設けた第２下側係止ピン２０４とを挟むように配置している。下バネ２１０の脚部２１２の長さは、上バネ２０６の脚部２０８の長さよりも大きくするとともに、下バネ２１０の付勢力を上バネ２０６の付勢力よりも大きくしている。
【０１１０】
これにより、例えば、図２２の（ａ）から（ｂ）で示すように、ステアリング軸部１６０の中立位置からの回転角の絶対値が所定角度（例えば８０度）未満では、ステアリング軸部１６０を固定板２０２（図２１等）に対して揺動させることに対する抵抗力として、上バネ２０６の付勢力、すなわち弾力に基づく抵抗力と、下バネ２１０の弾力に基づく抵抗力とが作用するが、下バネ２１０の弾力は、上バネ２０６の弾力よりも大きく、結果として、固定板２０２に設けた第２下側係止ピン２０４と遊嵌アーム１８０との位置関係は変化しない。このため、ステアリング軸部１６０には、揺動アーム１７２の遊嵌アーム１８０に対する揺動変位に応じて増大する上バネ２０６の弾力が、ステアリング軸部１６０の操作力に対する増大する抵抗力として作用する。ただし、図２２の（ｃ）で示すように、ステアリング軸部１６０の回転角の絶対値が所定角度（例えば８０度）になると、揺動アーム１７２の突き当てピン１７８がストッパ１８８に突き当たり、図２２の（ｄ）で示すように、ステアリング軸部１６０をさらに回転させると、揺動アーム１７２と遊嵌アーム１８０とが一体になって回転する。この場合、遊嵌アーム１８０が固定板２０２に固定の第２下側係止ピン２０４に対して揺動し、第１下側係止ピン１８４と第２下側係止ピン２０４との間隔が広がって、これらの係止ピン１８４，２０４により押された一対の脚部２１２同士の間隔が広がる。したがって、固定板２０２に固定の第２下側係止ピン２０４に対し揺動アーム１７２を揺動させるのに、上バネ２０６を介在させない下バネ２１０の弾力が直接に増大する抵抗力として作用する。下バネ２１０の弾力である、第２付勢力は、一対の脚部２１２に、一対の脚部２１２同士の間隔を縮める方向に作用する力である。このため、ステアリング軸部１６０を回転させるのに、下バネ２１０の弾力である第２付勢力に抗する操作力を加えることが必要になる。すなわち、ステアリング軸部１６０には、第２下側係止ピン２０４に対する遊嵌アーム１８０の揺動変位に応じて増大する下バネ２１０の弾力、すなわち、上バネ２０６の弾力よりも大きい下バネ２１０の弾力が、ステアリング軸部１６０の操作力に対する増大する抵抗力として作用する。すなわち、下バネ２１０は、遊嵌アーム１８０の中立位置からの揺動量の増大、すなわち第２下側係止ピン２０４に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アーム１８０に付勢する。
【０１１１】
このような本実施の形態によれば、ステアリング操作子５０を操作する、すなわち回転させるのに必要なステアリング操作力を、中立位置からの操舵角の絶対値の増大にしたがって大きくするとともに、ある操舵角閾値を境に、操舵角の絶対値の増大に対する操作力の増大の度合を増大させることができる。また、この効果を得るために複雑な制御を用いる必要がなく、また、操舵角閾値の設定を容易に調整できる。
【０１１２】
図２３は、ステアリング操作子の左右方向の操舵角とステアリング操作力との関係の１例を示す図である。なお、以下では、図１９から図２１に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して説明する。また、図２３の下側に、車両の走行状態と、車輪用電動モータの減速状態とを示している。なお、図２３の下側部分に示す（ａ）から（ｄ）は、上記の図２２の（ａ）から（ｄ）に対応する。なお、図２３の横軸では、操舵角を示しているが、操舵角センサ５６の＋側出力から右側へ回転させる場合の操舵角を求めて、操舵角センサ５６の−側出力から左側へ回転させる場合の操舵角を求めることができる。したがって、図２３の横軸は、操舵角センサ５６の＋側出力、−側出力として表すこともできる。
【０１１３】
図２３の例では、例えば、車両の直進状態からステアリング操作子５０を右に回転させていくと、右車輪用電動モータ２４（図１等参照）の減速量が徐々に大きくなる。この場合、ステアリング操作子５０に、上バネ２０６と下バネ２１０とのうち、上バネ２０６の付勢力のみが加わる。そして、右車輪用電動モータ２４が回転停止すると、右車輪２０（図１等参照）の接地位置を中心として車両が旋回する信地旋回が行われる。この状態では、図２２の（ｃ）で示したように、片側のストッパ１８８に突き当てピン１７８が突き当たる。この状態からさらにステアリング操作子５０を右に回転させると、図２３に示すように、上バネ２０６の付勢力に下バネ２１０の第２付勢力が加わって、ステアリング操作子５０の回転角度の増大に対するステアリング操作力の増大の度合が大きくなり、ステアリング操作子５０の操作力が急激に大きくなる（重くなる）。そして、右車輪用電動モータ２４に左車輪用電動モータ２２（図１等参照）と逆方向の回転トルクが発生し、両電動モータ２４，２２の回転速度が同じで回転方向が逆になった状態で、右回りのゼロターンと呼ばれる超信地旋回が行われる。
【０１１４】
また、車両の直進状態からステアリング操作子５０を左に回転させていくと、左車輪用電動モータ２２（図１等参照）の減速量が徐々に大きくなり、この場合、左右が逆になるだけで上記の説明と同様である。その他の構成及び作用は、上記の図１から図１０に示した第１の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態では、ステアリング操作子５０の操舵角の絶対値の増大に対する操作力の増大の度合を２段階に切り替えているが、バネ及びアームを増やすことで、３段階以上の複数段階に切り換え可能とすることもできる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ 芝刈車両、１２ メインフレーム、１４ 左キャスタ輪、１６ 右キャスタ輪、１８ 左車輪、２０ 右車輪、２２ 左車輪用電動モータ、２４ 右車輪用電動モータ、２６，２８ 動力発生ユニット、３０ ハウジング、３２ 芝刈り機（モア）、３４ モアデッキ、３６ 芝刈り用ブレード、３８ エンジン、４０ 発電機、４２ バッテリ、４４ 動力伝達機構、４６ 座席、４８ コントローラ、５０ ステアリング操作子、５２ 前進側アクセルペダル、５４ 後進側アクセルペダル、５６ 操舵角センサ、５８ アクセル踏み込みセンサ、６０ ヨーレートセンサ、６２ 回転速度センサ、６４ モータ制御手段、６６ 記憶部、６８ 指令値算出手段、７０ 目標ヨーレート算出手段、７２ 補正係数取得手段、７４ 制御手段、７６ ステアリング特性取得部、７８ ＰＩＤ演算部、８０ 主補正係数取得部、８２ 補正手段、８４ トルク指令算出手段、８８、９０ トルク指令用ＰＩＤ演算部、９２ 左レバー、９４ 右レバー、９６ 揺動中心軸、９８ 左レバーセンサ、１００ 右レバーセンサ、１０２ 左車輪用油圧モータ、１０４ 右車輪用油圧モータ、１０６ 油圧ポンプユニット、１０８，１１０ 油圧ポンプ本体、１１２，１１４ 制御軸電動モータ、１１６ ポンプケース、１１８，１２０ 制御軸、１２２，１２４ 吐出口、１２６ セクタ伝動機構、１２８ 回転角度センサ、１３０ モータ制御手段、１３２ 回転速度センサ、１３４ 制御手段、１３６ 回転角度指令算出手段、１３８，１４０ 第１ＰＩＤ演算部、１４２，１４４ 減算部、１４６，１４８ 第２ＰＩＤ演算部、１５０ パネル、１５２ 収容室、１５４ カバー、１５６ 支持部、１５８ ステアリングボックス、１６０ ステアリング軸部、１６２ サポートフレーム、１６４ 上側軸受支持部、１６６ 下側軸受支持部、１６８ 軸受、１７０ ケーブル、１７２ 揺動アーム、１７４ 本体部、１７６ 第１上側係止ピン、１７８ 突き当てピン、１８０ 遊嵌アーム、１８２ 本体部、１８４ 第１下側係止ピン、１８６ 第２上側係止ピン、１８８ ストッパ、１９０ 山形部、１９２ 半円部、１９４ 支持部、１９６ 回り止めナット、１９８ 突き当て機構、２００ 固定部材、２０２ 固定板、２０４ 第２下側係止ピン、２０６ 上バネ、２０８ 脚部、２１０ 下バネ、２１２ 脚部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、
左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、
対地作業を行うために駆動される作業機と、
を備える乗用型対地作業車両であって、
運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の走行用モータそれぞれの２の目標回転速度指令値を算出する指令値算出手段と、
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、２個の走行用モータにそれぞれ関係する２の補正係数を取得する補正係数取得手段と、
２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の走行用モータの駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項２】
請求項１に記載の乗用型対地作業車両において、
２個の走行用モータは、電動モータであり、
さらに、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段を備え、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個のモータの回転速度検出値との偏差に基づいてそれぞれの走行用モータのトルク指令値を算出し、それぞれのトルク指令値により２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項３】
請求項１に記載の乗用型対地作業車両において、
２個の走行用モータは、油圧モータであり、
さらに、２個の走行用モータに対し少なくとも２の吐出口からそれぞれ独立して圧油を吐出可能で、２の吐出口から吐出される圧油の吐出量を変更可能な１または２のアクチュエータと、
２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段とを備え、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて、２の吐出口から吐出されるアクチュエータの吐出量を変化させることにより２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項４】
請求項３に記載の乗用型対地作業車両において、
アクチュエータを駆動するアクチュエータ動力源を備え、
１または２のアクチュエータは、２の制御軸と、２の制御軸に作動的に連結され、２の制御軸の回転角度を変化させる２個の制御軸モータとを含み、２の制御軸の回転角度が変化することにより、２の制御軸のそれぞれに対応する２の吐出口から吐出される圧油の吐出量が変化するアクチュエータであり、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて２の制御軸の回転角度指令値を算出し、それぞれの回転角度指令値により２個の制御軸モータの駆動を制御することにより、２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
補正係数取得手段は、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、
演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、
主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を一定値とするとともに、他方の補正係数を減少または増加させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を一定値とするとともに、一方の補正係数を減少または増加させることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
補正係数取得手段は、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、
演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、
主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、他方の補正係数を減少させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、一方の補正係数を減少させ、さらに、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータのうち、１の走行用モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように、１の走行用モータに対応する補正係数を正から負に変化させることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
加速指示を入力可能とする加速操作子であるペダルと、
旋回指示を入力可能とする旋回操作子であるステアリングホイールとを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
加速指示及び旋回指示として左右車輪に対応する２個の走行用モータの回転速度を入力可能とする２レバー式の操作子を備え、
２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示と旋回指示とを入力可能とすることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
操向輪は、キャスタ輪、または操作子に作動的に連結され、操作子の操作に連動して操舵可能な機械的操舵式操向輪であることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
旋回指示を入力可能とする操作子に設けた軸部を回転可能に支持する、車体に固定される固定部と、
軸部に固定され、軸部の回転に伴って揺動する揺動アームと、
軸部の揺動アームと固定部との間に遊嵌した遊嵌アームと、
揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの中立位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ揺動アームを遊嵌アームに突き当て、遊嵌アームを揺動アームと同方向に一体に揺動させる突き当て機構と、
揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの遊嵌アームに対する揺動量の増大にしたがって大きくなる付勢力を、揺動アームに付勢する第１バネと、
遊嵌アームと固定部との間に設けて、遊嵌アームの固定部に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アームに付勢する第２バネとを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項１】
２個の走行用モータによりそれぞれ独立に走行駆動される主駆動輪である左右車輪と、
左右車輪に対し前後方向に離れて設けられた操向輪と、
対地作業を行うために駆動される作業機と、
を備える乗用型対地作業車両であって、
運転者により入力される加速指示及び旋回指示に基づいて２個の走行用モータそれぞれの２の目標回転速度指令値を算出する指令値算出手段と、
車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
加速指示及び旋回指示に基づいて目標ヨーレートを算出する目標ヨーレート算出手段と、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいて、２個の走行用モータにそれぞれ関係する２の補正係数を取得する補正係数取得手段と、
２の目標回転速度指令値のそれぞれを２の補正係数により補正し、補正後の２の目標回転速度指令値に基づいて、２個の走行用モータの駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項２】
請求項１に記載の乗用型対地作業車両において、
２個の走行用モータは、電動モータであり、
さらに、２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段を備え、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個のモータの回転速度検出値との偏差に基づいてそれぞれの走行用モータのトルク指令値を算出し、それぞれのトルク指令値により２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項３】
請求項１に記載の乗用型対地作業車両において、
２個の走行用モータは、油圧モータであり、
さらに、２個の走行用モータに対し少なくとも２の吐出口からそれぞれ独立して圧油を吐出可能で、２の吐出口から吐出される圧油の吐出量を変更可能な１または２のアクチュエータと、
２個の走行用モータの回転速度を検出する２の回転速度検出手段とを備え、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて、２の吐出口から吐出されるアクチュエータの吐出量を変化させることにより２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項４】
請求項３に記載の乗用型対地作業車両において、
アクチュエータを駆動するアクチュエータ動力源を備え、
１または２のアクチュエータは、２の制御軸と、２の制御軸に作動的に連結され、２の制御軸の回転角度を変化させる２個の制御軸モータとを含み、２の制御軸の回転角度が変化することにより、２の制御軸のそれぞれに対応する２の吐出口から吐出される圧油の吐出量が変化するアクチュエータであり、
制御手段は、補正係数により補正した後の２の目標回転速度指令値と、２個の走行用モータの回転速度検出値との偏差に基づいて２の制御軸の回転角度指令値を算出し、それぞれの回転角度指令値により２個の制御軸モータの駆動を制御することにより、２個の走行用モータの駆動を制御することを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
補正係数取得手段は、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、
演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、
主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を一定値とするとともに、他方の補正係数を減少または増加させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を一定値とするとともに、一方の補正係数を減少または増加させることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
補正係数取得手段は、
目標ヨーレートとヨーレート検出値との偏差に基づいてＰＩ演算を含む演算を行う演算部と、
演算部の出力から２の目標回転速度指令値に対応する２の補正係数を取得する主補正係数取得部とを含み、
主補正係数取得部は、演算部の出力が増加する場合に２の補正係数のうち、一方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、他方の補正係数を減少させ、演算部の出力が減少する場合に２の補正係数のうち、他方の補正係数を正の値の一定値とするとともに、一方の補正係数を減少させ、さらに、演算部の出力の絶対値が所定値以上となる場合に２個の走行用モータのうち、１の走行用モータにおいて進行方向に対応する正回転に対して逆転方向の駆動トルクを発生させるように、１の走行用モータに対応する補正係数を正から負に変化させることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
加速指示を入力可能とする加速操作子であるペダルと、
旋回指示を入力可能とする旋回操作子であるステアリングホイールとを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
加速指示及び旋回指示として左右車輪に対応する２個の走行用モータの回転速度を入力可能とする２レバー式の操作子を備え、
２レバー式の操作子は、互いに協働して、加速指示と旋回指示とを入力可能とすることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
操向輪は、キャスタ輪、または操作子に作動的に連結され、操作子の操作に連動して操舵可能な機械的操舵式操向輪であることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１に記載の乗用型対地作業車両において、
旋回指示を入力可能とする操作子に設けた軸部を回転可能に支持する、車体に固定される固定部と、
軸部に固定され、軸部の回転に伴って揺動する揺動アームと、
軸部の揺動アームと固定部との間に遊嵌した遊嵌アームと、
揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの中立位置からの揺動量が予め設定した所定量以上である場合にのみ揺動アームを遊嵌アームに突き当て、遊嵌アームを揺動アームと同方向に一体に揺動させる突き当て機構と、
揺動アームと遊嵌アームとの間に設けて、揺動アームの遊嵌アームに対する揺動量の増大にしたがって大きくなる付勢力を、揺動アームに付勢する第１バネと、
遊嵌アームと固定部との間に設けて、遊嵌アームの固定部に対する揺動量の増大にしたがって大きくなる第２付勢力を、遊嵌アームに付勢する第２バネとを備えることを特徴とする乗用型対地作業車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１１−１１５００６（Ｐ２０１１−１１５００６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１５４５（Ｐ２００９−２７１５４５）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１２５８５３）株式会社 神崎高級工機製作所 (210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１２５８５３）株式会社 神崎高級工機製作所 (210)
【Ｆターム（参考）】
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