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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-28
(45)【発行日】2024-12-06
(54)【発明の名称】草刈機
(51)【国際特許分類】
A01B 67/00 20060101AFI20241129BHJP
A01D 34/86 20060101ALI20241129BHJP
A01D 34/43 20060101ALI20241129BHJP
F16H 59/42 20060101ALI20241129BHJP
F16H 59/70 20060101ALI20241129BHJP
【ＦＩ】
A01B67/00
A01D34/86
A01D34/43
F16H59/42
F16H59/70
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2021207481
(22)【出願日】2021-12-21
(65)【公開番号】P2023092324
(43)【公開日】2023-07-03
【審査請求日】2023-12-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】小林 孝徳
(72)【発明者】
【氏名】西田 圭佑
(72)【発明者】
【氏名】松岡 潤樹
(72)【発明者】
【氏名】山中 之史
【審査官】家田 政明
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－１２７６０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０００１５８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｂ ６７／００
Ａ０１Ｄ ３４／００－３４／９０
Ｆ１６Ｈ ５９／４２
Ｆ１６Ｈ ５９／７０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
法面の走行が可能な草刈機であって、機体と、
エンジンと、
前記エンジンを所定回転数で駆動するエンジン制御ユニットと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、
左走行ユニットと右走行ユニットとを有する走行装置と、
変速操作具の操作に基づいて前記エンジンからの動力を変速して前記左走行ユニット及び前記右走行ユニットに伝達する変速装置を有するトランスミッションと、
前記トランスミッションの変速比を調節する変速制御部と、
エンジン負荷によるエンジン回転数の低下に応答して、前記エンジン負荷を軽減するように前記変速比を調節する負荷軽減指令を前記変速制御部に出力するアンチストール部と、
前記機体の傾斜姿勢を判定する傾斜姿勢判定部と、を備え、
前記アンチストール部は、前記傾斜姿勢に基づいて、前記変速比の調節量を算出する草刈機。
【請求項2】
前記アンチストール部による前記負荷軽減指令の出力を禁止するアンチストール管理部が備えられている請求項１に記載の草刈機。
【請求項3】
法面の走行が可能な草刈機であって、機体と、
エンジンと、
前記エンジンを所定回転数で駆動するエンジン制御ユニットと、
前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、
左走行ユニットと右走行ユニットとを有する走行装置と、
変速操作具の操作に基づいて前記エンジンからの動力を変速して前記左走行ユニット及び前記右走行ユニットに伝達する変速装置を有するトランスミッションと、
前記トランスミッションの変速比を調節する変速制御部と、
エンジン負荷によるエンジン回転数の低下に応答して、前記エンジン負荷を軽減するように前記変速比を調節する負荷軽減指令を前記変速制御部に出力するアンチストール部と、
前記アンチストール部による前記負荷軽減指令の出力を禁止するアンチストール管理部と、を備えた草刈機。
【請求項4】
前記変速操作具が最速位置に操作された場合、前記アンチストール管理部は前記負荷軽減指令の出力を禁止する請求項２または３に記載の草刈機。
【請求項5】
前記アンチストール部は、前記エンジンの回転数の低下度に対応して、前記変速比の調節量を算出する請求項１から４のいずれか一項に記載の草刈機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、法面の走行が可能な草刈機に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１による車両では、基準回転数からのエンジン回転数ドロップ量とトルク変化との相関関係に基づいて部分負荷度が算定され、この部分負荷度と最大負荷度とから求められたエンジン負荷率に基づいて、運転者に、エンジン回転数の調節、作業装置速度の調節、走行変速段の調節、などの要求が報知される。
【0003】
【0004】
特許文献２には、法面での横断走行において、法面の下側へのずれ動きが抑制される電動草刈機が開示されている。この電動草刈機の左後輪を駆動する左モータと、右後輪を駆動する右モータとを制御する制御ユニットは、横断走行時に生じる法面の下側方向へのずれ動きを解消する補償トルクを算出して、通常走行に必要なトルクに付加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１１－１４４７３５号公報
【文献】特開２０１３－００１２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
圃場法面の草刈り作業では、法面傾斜が急にきつくなることや法面に茂った草の高さ及びその密集度の急に変化することにより、平地の草刈り作業に比べて、エンジン負荷が急激に大きくなることが少なくない。このため、瞬時にエンジン負荷の軽減が行われないと、エンジンストールが生じる。特許文献１示されているように、制御ユニットから適正運転のための情報を与えられた運転者が何らかの処方策を講じるやり方では、エンジンストールを適切に防ぐことは困難である。
【0007】
特許文献２には、傾斜地をスムーズに走行するための走行制御が開示されているが、電動モータによって車輪が駆動される電動芝刈機であるので、エンジン負荷を考慮した走行制御に適用するのは困難である。
【0008】
上記実情に鑑み、本発明の課題は、エンジンストールを抑制しながら、法面での草刈り走行が可能な草刈機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による、法面の走行が可能な草刈機は、機体と、エンジンと、前記エンジンを所定回転数で駆動するエンジン制御ユニットと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、左走行ユニットと右走行ユニットとを有する走行装置と、変速操作具の操作に基づいて前記エンジンからの動力を変速して前記左走行ユニット及び前記右走行ユニットに伝達する変速装置を有するトランスミッションと、前記トランスミッションの変速比を調節する変速制御部と、エンジン負荷によるエンジン回転数の低下に応答して、前記エンジン負荷を軽減するように前記変速比を調節する負荷軽減指令を前記変速制御部に出力するアンチストール部と、前記機体の傾斜姿勢を判定する傾斜姿勢判定部と、を備え、前記アンチストール部は、前記傾斜姿勢に基づいて、前記変速比の調節量を算出する。
【0010】
この構成によれば、法面傾斜が大きな箇所や、法面において草が高くかつ高密度に茂っている箇所などを走行することで、エンジン負荷が急激に大きくなった場合、操縦者が車速を低減させる操作を行わなくとも、左右の走行ユニットのための変速装置の変速比が、エンジン負荷が軽減されるように、調節される。これにより、車速が低下し、エンジン負荷が低減し、エンジンストールが抑制される。
法面の傾斜が大きく、機体の傾斜が大きくなるほど、エンジン負荷も大きくなる。このことから、この構成では、傾斜姿勢判定部の判定結果に基づいて、機体がエンジン負荷に大きく影響を与える傾斜姿勢における傾斜度が大きいほど、変速比の調節量が大きくすることができるので、エンジンストールが抑制される。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アンチストール部による前記負荷軽減指令の出力を禁止するアンチストール管理部が備えられている。この構成により、アンチストール管理部は、機体の走行状態に応じて、アンチストール部による負荷軽減指令の出力を禁止することができる。例えば、操縦者の意思で車速やエンジン回転数の調整が行われる場合、負荷軽減指令の出力を禁止することが可能となる。
法面の傾斜が大きく、機体の傾斜が大きくなるほど、エンジン負荷も大きくなる。このことから、この構成では、傾斜姿勢判定部の判定結果に基づいて、機体がエンジン負荷に大きく影響を与える傾斜姿勢における傾斜度が大きいほど、変速比の調節量が大きくすることができるので、エンジンストールが抑制される。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アンチストール部による前記負荷軽減指令の出力を禁止するアンチストール管理部が備えられている。この構成により、アンチストール管理部は、機体の走行状態に応じて、アンチストール部による負荷軽減指令の出力を禁止することができる。例えば、操縦者の意思で車速やエンジン回転数の調整が行われる場合、負荷軽減指令の出力を禁止することが可能となる。
【0011】
【0012】
【0013】
本発明による、法面の走行が可能な草刈機は、機体と、エンジンと、前記エンジンを所定回転数で駆動するエンジン制御ユニットと、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部と、左走行ユニットと右走行ユニットとを有する走行装置と、変速操作具の操作に基づいて前記エンジンからの動力を変速して前記左走行ユニット及び前記右走行ユニットに伝達する変速装置を有するトランスミッションと、前記トランスミッションの変速比を調節する変速制御部と、エンジン負荷によるエンジン回転数の低下に応答して、前記エンジン負荷を軽減するように前記変速比を調節する負荷軽減指令を前記変速制御部に出力するアンチストール部と、前記アンチストール部による前記負荷軽減指令の出力を禁止するアンチストール管理部と、を備える。
この構成によれば、法面傾斜が大きな箇所や、法面において草が高くかつ高密度に茂っている箇所などを走行することで、エンジン負荷が急激に大きくなった場合、操縦者が車速を低減させる操作を行わなくとも、左右の走行ユニットのための変速装置の変速比が、エンジン負荷が軽減されるように、調節される。これにより、車速が低下し、エンジン負荷が低減し、エンジンストールが抑制される。
この構成により、アンチストール管理部は、機体の走行状態に応じて、アンチストール部による負荷軽減指令の出力を禁止することができる。例えば、操縦者の意思で車速やエンジン回転数の調整が行われる場合、負荷軽減指令の出力を禁止することが可能となる。
この構成によれば、法面傾斜が大きな箇所や、法面において草が高くかつ高密度に茂っている箇所などを走行することで、エンジン負荷が急激に大きくなった場合、操縦者が車速を低減させる操作を行わなくとも、左右の走行ユニットのための変速装置の変速比が、エンジン負荷が軽減されるように、調節される。これにより、車速が低下し、エンジン負荷が低減し、エンジンストールが抑制される。
この構成により、アンチストール管理部は、機体の走行状態に応じて、アンチストール部による負荷軽減指令の出力を禁止することができる。例えば、操縦者の意思で車速やエンジン回転数の調整が行われる場合、負荷軽減指令の出力を禁止することが可能となる。
【0014】
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記変速操作具が最速位置に操作された場合、前記アンチストール管理部は前記負荷軽減指令の出力を禁止する。操縦者がアンチストール制御を不要とみなして、変速操作具を最速位置に操作した場合、アンチストール管理部によるアンチストール制御が停止され、負荷軽減指令の出力は禁止される。つまり、変速操作具はアンチストール制御のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして機能することが可能である。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アンチストール部は、前記エンジンの回転数の低下度に対応して、前記変速比の調節量を算出する。エンジン負荷が増大して、設定されていた所定回転数からエンジン回転数が急激に低下しても、この構成により、エンジン回転数の低下度が大きいほど、変速比の調節量が大きくなるので、エンジンストールが抑制される。
本発明の好適な実施形態の１つでは、前記アンチストール部は、前記エンジンの回転数の低下度に対応して、前記変速比の調節量を算出する。エンジン負荷が増大して、設定されていた所定回転数からエンジン回転数が急激に低下しても、この構成により、エンジン回転数の低下度が大きいほど、変速比の調節量が大きくなるので、エンジンストールが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】草刈機の右側面図である。
【図2】草刈機の平面図である。
【図3】草刈機の動力伝達系を示す平面図である。
【図4】リモコンを用いた法面での草刈機の種々の走行状況を示す模式図である。
【図5】リモコンの正面図である。
【図6】草刈機の制御系を示す機能ブロック図である。
【図7】制御ユニットにおける各機能部を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
図１と図２に、リモコン操縦される草刈機が示されている。なお、図１と図２において、「Ｆ」は機体前後方向（走行方向）に関して前方向を示し、「Ｂ」は後方向を示し、図１において、「Ｕ」は機体の鉛直方向（垂直方向）に関して上方向を示し、「Ｄ」は下方向を示し、図２において、「Ｒ」は機体前後方向に直交する機体横断方向（機体幅方向）に関して右方向を示し、「Ｌ」は左方向を示している。
【0017】
〔草刈機の全体構成〕
図１及び図２に示すように、草刈機は、機体１と、機体１を対地支持する左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとからなるクローラ型式の走行装置２と、機体１の前部に支持された草刈装置３とを備えている。
図１及び図２に示すように、草刈機は、機体１と、機体１を対地支持する左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとからなるクローラ型式の走行装置２と、機体１の前部に支持された草刈装置３とを備えている。
【0018】
機体１は、ラダーフレーム状に構成されており、クロスフレームによって連結された右及び左の支持フレームと有する。
【0019】
〔走行装置の構成〕
図１及び図２に示すように、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂは、それぞれ、駆動輪１０と、複数の転輪１１と、誘導輪１２と、トラックフレーム１３と、ガイド部材と、クローラベルト１４とからなる。トラックフレーム１３が前後方向に沿って配置され、複数の転輪１１がトラックフレーム１３に支持されて、誘導輪１２がトラックフレーム１３の後部に支持されている。右及び左の駆動輪１０が、トランスミッション２０に支持されている。右の駆動輪１０が、側面視で右のトラックフレーム１３の前後中間部に対して上側に配置され、左の駆動輪１０が、側面視で左のトラックフレーム１３の前後中間部に対して上側に配置されている。
図１及び図２に示すように、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂは、それぞれ、駆動輪１０と、複数の転輪１１と、誘導輪１２と、トラックフレーム１３と、ガイド部材と、クローラベルト１４とからなる。トラックフレーム１３が前後方向に沿って配置され、複数の転輪１１がトラックフレーム１３に支持されて、誘導輪１２がトラックフレーム１３の後部に支持されている。右及び左の駆動輪１０が、トランスミッション２０に支持されている。右の駆動輪１０が、側面視で右のトラックフレーム１３の前後中間部に対して上側に配置され、左の駆動輪１０が、側面視で左のトラックフレーム１３の前後中間部に対して上側に配置されている。
【0020】
図２に示すように、機体１には、エンジン４とトランスミッション２０が搭載されている。エンジン４の出力軸４ａとトランスミッション２０の入力軸２３が連結されている。図２と図３とに示すように、トランスミッション２０の前部から、ＰＴＯ軸２４が機体前後方向に延びている。ＰＴＯ軸２４は草刈装置３に動力を伝達する。
【0021】
図３に示すように、トランスミッション２０には、左走行ユニット２ａへ変速動力を伝達する左変速装置と、右走行ユニット２ｂへ変速動力を伝達する右変速装置とが、備えられている。左変速装置の出力軸は、左走行ユニット２ａの駆動輪１０の車軸１０ａに連結され、右変速装置の出力軸は、右走行ユニット２ｂの駆動輪１０の車軸１０ａに連結されている。左変速装置及び右変速装置は、ＨＳＴ(hydrostatic transmission)で構成されているので、以下、左変速装置を左ＨＳＴ２１と称し、右変速装置を右ＨＳＴ２２と称する。但し、左変速装置及び右変速装置は、ＨＳＴだけで構成されているのではなく、ギヤ伝動機構も付属している。さらに、このギヤ伝動機構をクラッチ切替式のギヤ変速機構で構成することで、左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２を省略してもよいし、左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２とクラッチ切替式のギヤ変速機構の両方が用いられてもよい。
【0022】
〔草刈装置の構成〕
図２に示すように、草刈装置３には、回転駆動される刈刃４１を備えた刈取本体部４０と、刈取本体部４０を地面から所定の高さに持ち上げ支持するように接地して滑走する左右一対の接地支持体３０と、が装備されている。
図２に示すように、草刈装置３には、回転駆動される刈刃４１を備えた刈取本体部４０と、刈取本体部４０を地面から所定の高さに持ち上げ支持するように接地して滑走する左右一対の接地支持体３０と、が装備されている。
【0023】
刈取本体部４０は、多数の刈刃４１が支持された回転ドラム部４２が、左右方向に沿った軸心周りに回転駆動されるフレルモア型式に構成されている。すなわち、駆動軸の外周に刈刃４１が備えられた回転刈刃が構成されている。回転刈刃（刈刃４１および回転ドラム部４２）は、刈刃ハウジング４３に収容されている。
【0024】
刈取本体部４０には、草刈装置３に入力された動力を回転ドラム部４２に伝達する伝動部４４が設けられている。伝動部４４は、機体１からの動力の入力を受ける入力伝動ケース部４５と、入力伝動ケース部４５から入力された動力を回転ドラム部４２へ伝動するベルト伝動機構４６とを含む。
【0025】
図１と図２に示すように、縦長の右及び左のブラケット３５が、機体１の左右の支持フレームに連結されている。右及び左の支持アーム３１が、左右方向に沿った軸心Ｐ１周りに上下に揺動可能にブラケット３５の下部に支持されて、前側に向けて延出されている。
【0026】
支持アーム３１を上下に揺動操作可能な右及び左の昇降シリンダ３３が、ブラケット３５の上部と支持アーム３１とに亘って接続されており、昇降シリンダ３３はブラケット３５を介して支持フレームに接続されている。
【0027】
〔法面での走行形態〕
図４に、上述した草刈機が、圃場の周辺に形成されている法面で、草刈作業を行っている様子が示されている。ここでは、草刈機は、無線方式の操縦リモコン９によって操縦されている。図４では、草刈機の走行形態として、法面の等高線に沿って走行する等高線走行、等高線走行をつなぐＵターン走行、法面を垂直に上っていく垂直上昇走行（登坂走行）、法面を垂直に下っていく垂直下降走行が示されている。
図４に、上述した草刈機が、圃場の周辺に形成されている法面で、草刈作業を行っている様子が示されている。ここでは、草刈機は、無線方式の操縦リモコン９によって操縦されている。図４では、草刈機の走行形態として、法面の等高線に沿って走行する等高線走行、等高線走行をつなぐＵターン走行、法面を垂直に上っていく垂直上昇走行（登坂走行）、法面を垂直に下っていく垂直下降走行が示されている。
【0028】
〔操縦リモコン〕
図５に示すように、操縦リモコン９には、中立を含む前進速度と後進速度とを調節する変速操作具９１、左旋回と右旋回とを選択する旋回操作具９２と、走行モードを選択する走行モード選定スイッチ９３が設けられている。変速操作具９１は、前進位置、中立位置、後進位置との間で変位可能であり、旋回操作具９２は、左旋回位置、中立位置（直進位置）、右旋回位置との間で変位可能である。操作具としてジョイスティック型を採用すれば、１本のジョイスティックで、前後進速度及び左右旋回を草刈機に指令することができる。走行モード選定スイッチ９３は、後述する各走行モード（アンチストール走行モード、等高線アシスト走行モード、踏ん張り走行モードなど）のＯＮ／ＯＦＦを設定する。操縦リモコン９には、その他の操縦に関する操作具（エンジン回転数の調整、エンジン４の始動・停止など）も設けられているが、図５では、省略されている。
図５に示すように、操縦リモコン９には、中立を含む前進速度と後進速度とを調節する変速操作具９１、左旋回と右旋回とを選択する旋回操作具９２と、走行モードを選択する走行モード選定スイッチ９３が設けられている。変速操作具９１は、前進位置、中立位置、後進位置との間で変位可能であり、旋回操作具９２は、左旋回位置、中立位置（直進位置）、右旋回位置との間で変位可能である。操作具としてジョイスティック型を採用すれば、１本のジョイスティックで、前後進速度及び左右旋回を草刈機に指令することができる。走行モード選定スイッチ９３は、後述する各走行モード（アンチストール走行モード、等高線アシスト走行モード、踏ん張り走行モードなど）のＯＮ／ＯＦＦを設定する。操縦リモコン９には、その他の操縦に関する操作具（エンジン回転数の調整、エンジン４の始動・停止など）も設けられているが、図５では、省略されている。
【0029】
〔制御系〕
図６と図７には、草刈機の制御系を構成する機能部と、各機能部間のデータの流れを示す機能ブロック図が示されている。この制御系は、草刈機の各種動作を制御する制御ユニット１００と、制御ユニット１００と無線を介して接続可能な操縦リモコン９、制御ユニット１００と有線（車載ＬＡＮなど）を介して接続されている姿勢検出ユニット８を含む。
図６と図７には、草刈機の制御系を構成する機能部と、各機能部間のデータの流れを示す機能ブロック図が示されている。この制御系は、草刈機の各種動作を制御する制御ユニット１００と、制御ユニット１００と無線を介して接続可能な操縦リモコン９、制御ユニット１００と有線（車載ＬＡＮなど）を介して接続されている姿勢検出ユニット８を含む。
【0030】
姿勢検出ユニット８は、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）８１を備えており、このＩＭＵ８１には、加速度センサ、回転角加速度センサ、ジャイロセンサ、磁界センサ、などが含まれている。姿勢検出ユニット８は、機体１のロール角、ピッチ角、ヨー角などを算出し、姿勢検出データとして、制御ユニット１００に送る。
【0031】
実質的にコンピュータユニットとして構成されている制御ユニット１００は、草刈機を制御するために、エンジン回転数を調整するエンジン調整機構４Ａ及びエンジン４の付属機器、トランスミッション２０、草刈装置３と接続されている。制御ユニット１００は、エンジン調整機構４Ａ及びエンジン４の付属機器にエンジン制御信号を送る。また、エンジン回転数は、エンジン回転数検出部として機能する回転数センサ８２によって検出され、制御ユニット１００に送られる。
【0032】
制御ユニット１００は、走行制御を行うために、トランスミッション２０に付属している各種動作機器や各種センサと接続している。例えば、制御ユニット１００は、左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の斜板角を変更する斜板アクチュエータに変速制御信号をトランスミッション２０に送信する。この変速制御信号により、トランスミッション２０の変速比、つまり左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の変速比が調節され、結果的に、機体１は、前進状態、中立状態（静止状態）、後進状態、旋回状態のいずれかに変更される。前進状態、後進状態、旋回状態における車速も変速制御信号により決定される。左走行ユニット２ａの対地速度と右走行ユニット２ｂの対地速度とを検出する対地速度センサ８３が設けられており、対地速度に関係するデータを検出する。検出された対地速度データは、制御ユニット１００に送られる。例えば、対地速度は、駆動輪１０の車軸１０ａの回転数から算出することも可能であり、その場合、対地速度センサ８３は、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂの出力速度センサとしても機能する。また、カメラを用いて、対地速度を算出することも可能である。
【0033】
図７は、制御ユニット１００の機能部を示す機能ブロック図を示している。制御ユニット１００は、エンジン制御ユニット５１、作業制御ユニット５２、走行制御ユニット６、走行機体姿勢判定ユニット７、対地速度算出部７４、機体動き検出部７５を備えている。
【0034】
エンジン制御ユニット５１は、内部に格納されているエンジン制御プログラムの実行結果、操縦リモコン９からの操縦指令、制御ユニット１００の機能部によって生成された指令に基づいて、エンジン制御指令を生成し、エンジン調整機構４Ａやエンジン４の付属機器に送る。エンジン制御指令により、エンジン４の始動や停止、エンジン回転数の増減などが行われる。
【0035】
作業制御ユニット５２も、内部に格納されている作業制御プログラムの実行結果、操縦リモコン９からの操縦指令、制御ユニット１００の機能部によって生成された指令に基づいて、作業制御指令を生成し、草刈装置３に送る。作業制御指令により、草刈装置３の始動や停止、草刈装置３の昇降が行われる。
【0036】
走行機体姿勢判定ユニット７は、姿勢検出ユニット８からの姿勢検出データに基づいて、機体１の種々の姿勢状態を判定する。この実施形態では、走行機体姿勢判定ユニット７は、傾斜角算出部７１、傾斜姿勢判定部７２、走行状態判定部７３を備えている。傾斜角算出部７１は、法面の等高線に対する機体１の傾斜角を、ヨー角やピッチ角などから算出する。傾斜姿勢判定部７２は、機体１の傾斜姿勢を判定する。この傾斜姿勢は、重力による法面での機体１に作用するずれ動きに強く関係する機体１の傾斜角を示すものであり、ロール角、ピッチ角、ヨー角、あるいは磁気方位角などから求めることができる。走行状態判定部７３は、法面を走行中の機体１が直進走行状態であるか、直進走行状態から偏向した不安定直進走行状態であるか、あるいは旋回走行状態であるかを判定する。この走行状態は、実質的には、ヨー角の経時的な監視によって判定することができる。
【0037】
走行機体姿勢判定ユニット７によって生成される種々のデータは走行制御に用いられる。例えば、アンチストール走行モードでは、傾斜姿勢判定部７２による傾斜姿勢が用いられ、等高線アシスト走行モードでは、傾斜角算出部７１による傾斜角及び走行状態判定部７３による走行状態が用いられ、踏ん張り走行モードでは、傾斜姿勢判定部７２による傾斜姿勢が用いられる。
【0038】
対地速度算出部７４は、走行装置２の対地速度を算出する。この実施形態では、対地速度算出部７４は、左走行ユニット２ａ及び右走行ユニット２ｂの対地速度を検出する対地速度センサ８３からの検出値に基づいて、左走行ユニット２ａ及び右走行ユニット２ｂの対地速度を算出し、走行装置２の対地速度を算出する。
【0039】
機体動き検出部７５は、対地速度算出部７４と連係し、左走行ユニット２ａ及び右走行ユニット２ｂの対地速度の監視に基づいて機体１の動きを検出する。
【0040】
走行制御ユニット６は、機体１の走行を制御する機能を有する。この実施形態では、走行制御ユニット６は、変速制御部６０と、アンチストール部６５と、アンチストール管理部６６と、走行モード管理部６７とを備えている。
【0041】
変速制御部６０は、左変速信号生成部６１と、右変速信号生成部６２と、等高線アシスト部６３と、踏ん張り変速部６４とを備えている。左変速信号生成部６１は、左ＨＳＴ２１の変速比（斜板角）を調節する左変速信号を生成し、右変速信号生成部６２は、右ＨＳＴ２２の変速比（斜板角）を調節する左変速信号を生成する。
【0042】
（等高線アシスト走行モード）
等高線アシスト部６３は、等高線アシスト走行モードにおいて動作し、傾斜角算出部７１及び走行状態判定部７３と連係し、機体１が法面の等高線に沿って直進走行することをアシストする。具体的には、等高線アシスト部６３は、法面の等高線に対する機体１の傾斜角が所定範囲内に収まっている直進走行状態においては、アシストは行わないが、等高線に対する機体１の傾斜角が所定範囲を超えて不安定直進走行状態になると、等高線に対する機体１の傾斜角を減少させて、当該傾斜角が所定範囲に収まるための必要な左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の変速比の調整量を、機体１の傾斜角に基づいて算出する。さらに、等高線アシスト部６３は、この調整量を含む調節指令を、左変速信号生成部６１と右変速信号生成部６２とに与える。この調節により、機体１は不安定直進走行状態から直進走行状態に復帰する。実際上は、機体１が法面の等高線に沿って走行する場合、谷側に向いて機体１が傾斜することになるので、その傾斜角に応じて、谷側の走行ユニットのための変速装置（左ＨＳＴ２１または右ＨＳＴ２２）の回転数を基準として山側の走行ユニットのための変速装置（右ＨＳＴ２２または左ＨＳＴ２１）の回転数を減少させることで、機体１が山側に向くようにアシストする。
等高線アシスト部６３は、等高線アシスト走行モードにおいて動作し、傾斜角算出部７１及び走行状態判定部７３と連係し、機体１が法面の等高線に沿って直進走行することをアシストする。具体的には、等高線アシスト部６３は、法面の等高線に対する機体１の傾斜角が所定範囲内に収まっている直進走行状態においては、アシストは行わないが、等高線に対する機体１の傾斜角が所定範囲を超えて不安定直進走行状態になると、等高線に対する機体１の傾斜角を減少させて、当該傾斜角が所定範囲に収まるための必要な左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の変速比の調整量を、機体１の傾斜角に基づいて算出する。さらに、等高線アシスト部６３は、この調整量を含む調節指令を、左変速信号生成部６１と右変速信号生成部６２とに与える。この調節により、機体１は不安定直進走行状態から直進走行状態に復帰する。実際上は、機体１が法面の等高線に沿って走行する場合、谷側に向いて機体１が傾斜することになるので、その傾斜角に応じて、谷側の走行ユニットのための変速装置（左ＨＳＴ２１または右ＨＳＴ２２）の回転数を基準として山側の走行ユニットのための変速装置（右ＨＳＴ２２または左ＨＳＴ２１）の回転数を減少させることで、機体１が山側に向くようにアシストする。
【0043】
法面が通常より滑り易くなっている場合、等高線アシスト部６３による等高線アシスト制御（直進走行保持機能）によっても、不安定直進走行状態が解消しない場合では、アシスト量を大きくする必要がある。このために、走行状態判定部７３は、所定時間の間、同一方向の偏向を示している不安定直進走行状態を特異不安定直進走行状態と判定する。特異不安定直進走行状態が判定されると、等高線アシスト部６３は、谷側の走行ユニットの速度が山側の走行ユニットの速度よりさらに速くなるように、左ＨＳＴ２１の変速比と右ＨＳＴ２２の変速比と相違を大きくする。
【0044】
上述した等高線アシスト制御は、法面の対角線に沿うような走行、特に、法面の等高線に直交するような角度で登っていく走行や下っていく走行では、不要な旋回を引き起こす可能性がある。このことから、走行状態判定部７３が、機体１が等高線に直交する方向に走行する登坂走行状態（下り坂走行状態を含む）を判定した場合、等高線アシスト部６３は、等高線アシスト制御（直進走行保持機能）を停止する。
【0045】
（踏ん張り走行モード）
踏ん張り変速部６４は踏ん張り変速機能を実現する機能部であり、踏ん張り走行モードにおいて動作し、法面での停車時や、法面での停車から微速発進時に、機体１が不測に谷側に動くことを、走行装置２の駆動力を用いて防止する。つまり、踏ん張り変速部６４は、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との斜板角が実質的に中立位置であるときに生じる、機体動き検出部７５によって検出される法面上での機体１のずれ動きを停止させるために、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとの駆動状態にする。つまり、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとの駆動を通じて、このずれ動きが阻止されるように、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との斜板角を調節する。より具体的には、操縦者の操縦により左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２とが停止用変速位置に操作されているにもかかわらず、法面上で機体１が動いていることが機体動き検出部７５によって検出された場合、踏ん張り変速部６４は、機体１の動きが消失するまで、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との変速位置を停止用変速位置から最大前進位置方向または最大後進位置方向に変位させる。この機体１の動きが消失する変速位置が踏ん張り変速位置である。なお、停止用変速位置は、実質的にはＨＳＴの中立位置であるので、中立位置を停止用変速位置として、踏ん張り変速部６４は、踏ん張り制御を行う。しかしながら、傾斜角が大きい法面や、滑り易い草が茂っている法面では、踏ん張り制御の基準変速位置となる停止用変速位置は、中立位置から外れることになる。このような場合に対処するため、停止用変速位置は、傾斜姿勢判定部７２による機体１の傾斜姿勢やその他の草刈機の状態に応じて設定することも可能である。
踏ん張り変速部６４は踏ん張り変速機能を実現する機能部であり、踏ん張り走行モードにおいて動作し、法面での停車時や、法面での停車から微速発進時に、機体１が不測に谷側に動くことを、走行装置２の駆動力を用いて防止する。つまり、踏ん張り変速部６４は、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との斜板角が実質的に中立位置であるときに生じる、機体動き検出部７５によって検出される法面上での機体１のずれ動きを停止させるために、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとの駆動状態にする。つまり、左走行ユニット２ａと右走行ユニット２ｂとの駆動を通じて、このずれ動きが阻止されるように、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との斜板角を調節する。より具体的には、操縦者の操縦により左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２とが停止用変速位置に操作されているにもかかわらず、法面上で機体１が動いていることが機体動き検出部７５によって検出された場合、踏ん張り変速部６４は、機体１の動きが消失するまで、左ＨＳＴ２１と右ＨＳＴ２２との変速位置を停止用変速位置から最大前進位置方向または最大後進位置方向に変位させる。この機体１の動きが消失する変速位置が踏ん張り変速位置である。なお、停止用変速位置は、実質的にはＨＳＴの中立位置であるので、中立位置を停止用変速位置として、踏ん張り変速部６４は、踏ん張り制御を行う。しかしながら、傾斜角が大きい法面や、滑り易い草が茂っている法面では、踏ん張り制御の基準変速位置となる停止用変速位置は、中立位置から外れることになる。このような場合に対処するため、停止用変速位置は、傾斜姿勢判定部７２による機体１の傾斜姿勢やその他の草刈機の状態に応じて設定することも可能である。
【0046】
踏ん張り変速部６４には、オプショナルな機能として、変速操作具９１の操作に基づいて、踏ん張り変速位置から前進位置または後進位置に変更された場合、当該操作による変速位置による変速量に踏ん張り変速位置による変速量が加算される変速量加算機能が備えられている。これは、踏ん張り変速位置は、停止用変速位置から所定変速量（オフセット量）が制御的に加算された変速位置であるので、操縦者によって、手動により、停止用変速位置からこの所定変速量以下の変速位置に変更されると、機体１が不測にずれ動く可能性がある。これを回避するために、操縦者によって操作される変速位置が、踏ん張り変速位置を下回った場合、変速量加算機能によって、踏ん張り変速位置以上の変速位置が自動的に維持される。操縦者によって操作される変速位置が、踏ん張り変速位置を超えると、変速量加算機能は停止される。また、傾斜姿勢判定部７２による機体１の傾斜姿勢がずれ動きが発生しない所定レベル以下になれば、変速量加算機能は、自動的に停止される。
【0047】
（アンチストール走行モード）
アンチストール部６５は、アンチストール走行モードにおいて動作し、エンジン制御ユニット５１及び傾斜姿勢判定部７２に連係し、機体１が法面の等高線に沿って、エンジン４がストールすることなしに走行できるようにアシストする。アンチストール部６５は、エンジン負荷によってエンジン４の回転数がスロットル調整器（非図示）などによって設定された所定回転数より低下した場合、変速制御部６０にエンジン負荷を軽減するように、左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の変速比（斜板角）を調節する負荷軽減指令を変速制御部６０に出力し、車速を低減する。
アンチストール部６５は、アンチストール走行モードにおいて動作し、エンジン制御ユニット５１及び傾斜姿勢判定部７２に連係し、機体１が法面の等高線に沿って、エンジン４がストールすることなしに走行できるようにアシストする。アンチストール部６５は、エンジン負荷によってエンジン４の回転数がスロットル調整器（非図示）などによって設定された所定回転数より低下した場合、変速制御部６０にエンジン負荷を軽減するように、左ＨＳＴ２１及び右ＨＳＴ２２の変速比（斜板角）を調節する負荷軽減指令を変速制御部６０に出力し、車速を低減する。
【0048】
アンチストール部６５は、機体１の走行状態に応じて、変速比の調整量を算出する変速比調整量算出部６５１を備えている。エンジン回転数の低下度が大きいほど、エンジン負荷が大きく、エンジンストールの可能性が高くなるので、変速比調整量算出部６５１は、エンジン回転数の低下度が大きいほど、変速比の調節量を大きくする。また、法面の傾斜が大きく、機体１の傾斜が大きくなるほど、エンジン負荷も大きくなる。このため、機体１の傾斜姿勢を判定する傾斜姿勢判定部７２の判定結果に基づいて、アンチストール制御のパラメータ（アンチストール制御を開始するエンジン回転数やＨＳＴ斜板角制御回路におけるゲイン定数）が変更される。例えば、変速比調整量算出部６５１は、傾斜姿勢判定部７２の判定結果に基づいて、機体１がエンジン負荷に大きく影響を与える傾斜姿勢でその傾斜度が大きいほど、変速比の調節量を大きくする。
【0049】
アンチストール管理部６６は、機体１の走行状態に応じて、アンチストール部６５による負荷軽減指令の出力を禁止する。操縦者の意思で車速やエンジン回転数の調整が行われる場合、負荷軽減指令の出力は禁止される。また、アンチストール制御が不要とみなして、操縦者が変速操作具９１を最速位置に操作した場合、アンチストール管理部６６によるアンチストール制御が停止され、負荷軽減指令の出力は禁止される。つまり、変速操作具９１がアンチストール制御のＯＮ／ＯＦＦスイッチとして機能する。
【0050】
走行モード管理部６７は、アンチストール走行モード、等高線アシスト走行モード、踏ん張り走行モードを、操縦リモコン９からの走行モード設定指令や制御ユニット１００の機能部によって生成された指令に基づいて、設定し、また設定解除する。
【0051】
〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、草刈機は、草刈装置３を機体１の前方に配置したフロントモーアタイプであったが、これに代えて、草刈装置３を機体１の中央下部に配置するミッドタイプを採用してもよい。さらに、草刈装置３も、ブレードタイプ、リールタイプなど任意のタイプが採用されてもよい。
（１）上述した実施形態では、草刈機は、草刈装置３を機体１の前方に配置したフロントモーアタイプであったが、これに代えて、草刈装置３を機体１の中央下部に配置するミッドタイプを採用してもよい。さらに、草刈装置３も、ブレードタイプ、リールタイプなど任意のタイプが採用されてもよい。
【0052】
（２）上述した実施形態では、走行装置２は、クローラタイプであったが、これに代えてホイールタイプが採用されてもよいし、クローラとホイールとを組み合わせたタイプが採用されてもよい。
【0053】
（３）上述した実施形態では、左変速装置及び右変速装置にＨＳＴが用いられていたが、ＨＳＴに代えて、ベルト式無段変速装置や摩擦無段変速装置、さらにはギヤ式の変速装置が用いられてもよい。
【0054】
（４）図６及び図７の機能ブロック図における機能部は、説明目的であり、各機能部の統合や分割は自由である。また制御ユニット１００は、車載ＬＡＮで接続される複数のユニットに分割してもよい。走行機体姿勢判定ユニット７は、姿勢検出ユニット８に組み込まれてもよい。さらには、姿勢検出ユニット８は草刈機に搭載されていたが、草刈機の外部に配置し、カメラやレーザを用いて機体１の姿勢を検出し、その姿勢検出データを草刈機に送信するようにしてもよい。
【0055】
（５）上述した実施形態では、機体１は無線式の操縦リモコン９で操縦されたが、有線式の操縦リモコン９が用いられてもよい。また操縦リモコン９ではなく、機体１に設けられた操縦装置を用いて管理者が操縦してもよい。
【0056】
なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、法面の走行が可能な草刈機に適用される。
【符号の説明】
【0058】
１ ：機体
２ ：走行装置
２ａ ：左走行ユニット
２ｂ ：右走行ユニット
３ ：草刈装置
４ ：エンジン
２０ ：トランスミッション
２１ ：左ＨＳＴ（変速装置）
２２ ：右ＨＳＴ（変速装置）
５１ ：エンジン制御ユニット
６３ ：等高線アシスト部
６４ ：踏ん張り変速部
６５ ：アンチストール部
６６ ：アンチストール管理部
６７ ：走行モード管理部
７ ：走行機体姿勢判定ユニット
７１ ：傾斜角算出部
７２ ：傾斜姿勢判定部
７３ ：走行状態判定部
７４ ：対地速度算出部
７５ ：機体動き検出部
８ ：姿勢検出ユニット
８２ ：回転数センサ（エンジン回転数検出部）
８３ ：対地速度センサ
９ ：操縦リモコン
９１ ：変速操作具
１００ ：制御ユニット
２ ：走行装置
２ａ ：左走行ユニット
２ｂ ：右走行ユニット
３ ：草刈装置
４ ：エンジン
２０ ：トランスミッション
２１ ：左ＨＳＴ（変速装置）
２２ ：右ＨＳＴ（変速装置）
５１ ：エンジン制御ユニット
６３ ：等高線アシスト部
６４ ：踏ん張り変速部
６５ ：アンチストール部
６６ ：アンチストール管理部
６７ ：走行モード管理部
７ ：走行機体姿勢判定ユニット
７１ ：傾斜角算出部
７２ ：傾斜姿勢判定部
７３ ：走行状態判定部
７４ ：対地速度算出部
７５ ：機体動き検出部
８ ：姿勢検出ユニット
８２ ：回転数センサ（エンジン回転数検出部）
８３ ：対地速度センサ
９ ：操縦リモコン
９１ ：変速操作具
１００ ：制御ユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】