JP2010106511A - Slewing control device of working machine - Google Patents

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Masayuki Kagoshima
昌之 鹿児島
Masayuki Komiyama
昌之 小見山
Keisuke Shimomura
啓介 下村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve operability by a method in which a change in the number of revolutions of an engine and a change in slewing characteristics caused by combined control in the case of a shovel combining hydraulic and electric systems and making slewing motion by an electric motor are set to be close to changes in the case of a full hydraulic shovel. <P>SOLUTION: A speed of a slewing motor 19 is controlled to a speed based on a slewing control input; and a limit value of the slewing torque of the slewing motor is changed in the direction of lowing the acceleration of slewing with respect to the state of a mode of decreasing an accelerator control input of increasing a hydraulic actuator control input and decreasing the amount of fuel supply in accordance with at least one of the accelerator control input, the hydraulic actuator control input and the state of the mode. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は油圧アクチュエータによる油圧動作と、電動機による旋回動作を併用する油圧/電気併用式の作業機械の旋回制御装置に関するものである。   The present invention relates to a turning control device for a hydraulic / electric combined work machine that uses both a hydraulic action by a hydraulic actuator and a turning action by an electric motor.

ショベルを例にとって背景技術を説明する。   The background art will be described using an excavator as an example.

ショベルは、図13に示すようにクローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が縦軸Oまわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2に、ブーム3、アーム4、バケット5及びブーム用、アーム用、バケット用各シリンダ6,7,8を備えた掘削アタッチメントAが装着されて構成される。   As shown in FIG. 13, the excavator has an upper swing body 2 mounted on a crawler type lower traveling body 1 so as to be rotatable around a vertical axis O. The upper swing body 2 has a boom 3, an arm 4, a bucket 5, and Excavation attachment A provided with each cylinder 6, 7, 8 for booms, arms, and buckets is mounted.

このショベルにおいて、エンジン駆動の油圧ポンプからの圧油で油圧アクチュエータを作動させることによって全ての動作を行わせる全油圧駆動方式に代えて、特許文献1に示されるように、旋回動作を電動機(旋回電動機)によって行わせ、他の動作はこれまで通り油圧ポンプで駆動される油圧アクチュエータによって行わせる油圧/電気併用方式が提案されている。以下、必要に応じて全油圧駆動方式をとるショベルを全油圧ショベル、併用方式をとるショベルを併用ショベルという。   In this excavator, instead of a full hydraulic drive system in which all operations are performed by operating a hydraulic actuator with hydraulic oil from an engine driven hydraulic pump, as shown in Patent Document 1, a swing operation is performed by an electric motor (swing There has been proposed a hydraulic / electric combined system in which other operations are performed by a hydraulic actuator driven by a hydraulic pump as before. Hereinafter, an excavator that employs an all-hydraulic drive system is referred to as an all-hydraulic excavator, and an excavator that employs a combined system is referred to as a combined excavator as necessary.

この併用ショベルでは、旋回動作が電動機で独立して行われ、エンジン回転数や油圧動作に影響されることがないため、次の点で全油圧ショベルと異なった動きが発生する。   In this combined excavator, the turning operation is performed independently by the electric motor and is not affected by the engine speed or the hydraulic operation, and therefore, the movement different from that of the entire hydraulic excavator occurs in the following points.

(A)エンジン回転数との関係
全油圧ショベルでは、アクセルの操作量に比例してエンジンへの燃料供給が変化し、エンジン回転数が変化する。
(A) Relationship with engine speed In all hydraulic excavators, the fuel supply to the engine changes in proportion to the amount of accelerator operation, and the engine speed changes.

また、作業モードを、たとえば重作業モード、標準作業モード、軽作業(美操作)モードの三つのモード間で切換える方式をとる場合、全油圧ショベルでは各モードに応じてエンジンへの燃料供給量が変化し(重作業モードで最大となる)、エンジン回転数が変化する。   In addition, when a work mode is switched between three modes, for example, a heavy work mode, a standard work mode, and a light work (beautiful operation) mode, the fuel supply amount to the engine in each hydraulic excavator depends on each mode. Changes (maximum in heavy work mode) and engine speed changes.

このようなエンジン回転数の変化に対して、全油圧ショベルでは油圧ポンプの吐出量が減少し、旋回モータ(油圧モータ)の圧力も低下するため、旋回の速度と加速度が低下するのに対して併用ショベルでは旋回の速度も加速度も変化しない。   In response to such changes in engine speed, the discharge amount of the hydraulic pump decreases in all hydraulic excavators and the pressure of the swing motor (hydraulic motor) also decreases, so the speed and acceleration of the swing decrease. In combination excavators, neither turning speed nor acceleration changes.

(B)複合操作時
旋回中にブーム上げ等の油圧動作を行わせる複合操作時に、全油圧ショベルでは、油圧動作によって旋回モータ(油圧モータ)への供給油量が減少し、圧力も低下するため旋回の速度と加速度が低下する。これに対し、併用ショベルでは旋回速度、加速度の変化は一切生じない。
(B) At the time of compound operation At the time of compound operation that performs hydraulic operation such as raising the boom during turning, all hydraulic excavators reduce the amount of oil supplied to the turning motor (hydraulic motor) and the pressure by hydraulic operation. The speed and acceleration of the turn decrease. In contrast, the combined excavator does not change the turning speed or acceleration at all.

このため、このような全油圧ショベルの動きに慣れたオペレータにとって、上記(A)(B)のケースで旋回速度、加速度が変化しない併用ショベルでは動きに違和感があり、この点で操作性が悪いという問題があった。   For this reason, for an operator who is accustomed to the movement of such a hydraulic excavator, the combined excavator in which the turning speed and acceleration do not change in the cases (A) and (B) described above, the movement is uncomfortable, and the operability is poor in this respect There was a problem.

なお、特許文献1には、エンジン回転数の変化に対して旋回速度が変化しないため違和感があるという問題に対し、エンジン回転数に応じて旋回速度を変えることにより、油圧ショベルの動きに似せる制御技術が開示されている。   Note that Patent Document 1 discloses a control that resemble the movement of a hydraulic excavator by changing the turning speed in accordance with the engine speed in response to the problem that the turning speed does not change with changes in the engine speed. Technology is disclosed.

従って、この技術を応用し、複合操作時にも旋回速度を変化させるように旋回電動機を制御することが考えられる。
WO 2006/004080号公報
Therefore, it is conceivable to apply this technique to control the turning electric motor so as to change the turning speed even during the combined operation.
WO 2006/004080 Publication

しかし、全油圧ショベルにおいてエンジン回転数の変化時や複合操作時の旋回特性として、ポンプから旋回モータに供給される油量の低下に伴って同時に圧力が低下することで加速が鈍り、速度が低下するのであって、単に速度を制御するだけでは、『加速が鈍る』という実際の動き、感覚が得られない。   However, in all hydraulic excavators, as a turning characteristic at the time of engine speed change or complex operation, the acceleration decreases due to a decrease in pressure simultaneously with a decrease in the amount of oil supplied from the pump to the turning motor, and the speed decreases. Therefore, simply controlling the speed will not give you the actual movement or sensation of “acceleration slowing down”.

たとえば、複合操作の代表例として、旋回/ブーム上げ複合操作時には、ブームシリンダに対する供給油量の変化が大きく、それだけ全油圧ショベルでは加速の鈍化も激しいため、単なる速度制御では油圧旋回の特性が十分実現されず、なお操作の違和感が残ることになる。   For example, as a typical example of combined operation, during combined turning / boom raising operation, the amount of oil supplied to the boom cylinder changes greatly, and the acceleration of all hydraulic excavators is severely slowed down. It will not be realized, and there will still be a sense of incongruity in the operation.

そこで本発明は、エンジン回転数の変化や複合操作による旋回特性の変化を全油圧ショベルのそれにより近いものとして操作性を改善することができる作業機械の旋回制御装置を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a turning control device for a work machine that can improve operability by making changes in engine speed and turning characteristics due to complex operations closer to those of all hydraulic excavators.

請求項1の発明は、旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に、旋回電動機の旋回トルクの制限値を変化させるように構成されたものである。   The invention of claim 1 is a swing electric motor that drives a swing body to rotate, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, and a swing operation means that issues a swing command to the swing motor; Hydraulic actuator operating means for issuing an operation command to the hydraulic actuator; an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine; a mode switching means for switching a work mode between a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine; A control means for controlling the swing motor, wherein the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the swing operation means, and the operation amount of the accelerator, the hydraulic actuator operation means According to the operation amount and at least one of the mode states selected by the mode switching means, It is configured to change the limit value of the turning torque of the swing motor in the direction that the acceleration of the turn slows down in the mode state in which the amount of operation of the accelerator is decreased, the amount of operation of the hydraulic actuator is increased, and the fuel supply amount is decreased. It is.

請求項2の発明は、旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に旋回電動機の旋回加速度を変化させるように構成されたものである。   The invention of claim 2 is a turning electric motor that drives the turning body to turn, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, a turning operation means that issues a turning command to the turning motor, Hydraulic actuator operating means for issuing an operation command to the hydraulic actuator; an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine; a mode switching means for switching a work mode between a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine; A control means for controlling the swing motor, wherein the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the swing operation means, and the operation amount of the accelerator, the hydraulic actuator operation means According to the operation amount and at least one of the mode states selected by the mode switching means, Reduction of Kuseru operation amount, the increase in the hydraulic actuator operation amount in which the amount of fuel supply is configured to vary the turn acceleration of the turning electric motor in the direction in which the acceleration of the turning has slowed relative mode state to decrease.

請求項3の発明は、旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に、旋回電動機パワーの制限値を変化させるように構成されたものである。   The invention according to claim 3 is a turning electric motor that drives the turning body to turn, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, and a turning operation means that issues a turning command to the turning motor; Hydraulic actuator operating means for issuing an operation command to the hydraulic actuator; an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine; a mode switching means for switching a work mode between a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine; A control means for controlling the swing motor, wherein the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the swing operation means, and the operation amount of the accelerator, the hydraulic actuator operation means According to the operation amount and at least one of the mode states selected by the mode switching means, It is configured to change the limit value of the swing motor power in a direction in which the acceleration of the turn slows down with respect to the mode state in which the decrease in the xel operation amount, the increase in the hydraulic actuator operation amount, and the fuel supply amount decrease. .

本発明によると、アクセル操作量、油圧アクチュエータ操作量、モード状態の少なくともいずれか一つに応じて旋回電動機の旋回トルクの制限値を変化させ(請求項1)、もしくは旋回加速度を変化させ(請求項2)、または旋回電動機パワーの制限値を変化させる(請求項3)構成、つまり、
i.アクセル操作量の減少、
ii.油圧アクチュエータ操作量の増加、
iii.燃料供給量が減少するモード状態
に対して旋回の加速を鈍化させる構成としたから、上記i〜iiiの場合に、旋回の加速が鈍りながら速度が低下するという全油圧ショベルの動きにきわめて近い動き、感覚を実現することができる。このため、全油圧ショベルとの比較において違和感がなくなり、この点で操作性を改善することができる。
According to the present invention, the limit value of the turning torque of the turning motor is changed according to at least one of the accelerator operation amount, the hydraulic actuator operation amount, and the mode state (Claim 1), or the turning acceleration is changed (Billing). Item 2), or the limit value of the swing motor power is changed (Claim 3), that is,
i. Decrease in accelerator operation amount,
ii. Increase of hydraulic actuator operation amount,
iii. Since the configuration is such that the turning acceleration is slowed down in the mode state where the fuel supply amount decreases, in the case of i to iii above, the movement is very close to the movement of the entire hydraulic excavator where the speed decreases while the turning acceleration slows down. Can realize the sensation. For this reason, there is no sense of incongruity in comparison with all hydraulic excavators, and operability can be improved in this respect.

この場合、請求項1の発明では、旋回操作量に応じた速度目標値を求め、この速度目標値に向けた速度制御を行うために旋回電動機にトルク指令を出す段階で、このトルク指令値に制限をかける処理が行われる。   In this case, according to the first aspect of the present invention, in the stage where the speed target value corresponding to the turning operation amount is obtained and the torque command is issued to the turning electric motor in order to perform the speed control toward the speed target value, Processing to limit is performed.

これに対し、請求項2,3の発明では、旋回操作量に応じた速度目標値を求め、この速度目標値に向けた速度制御のための速度指令値を求める段階で加速制限(請求項2)またはパワー制限(請求項3)をかける処理が行われるが、最終的な加速パターンは同じとなり、いずれも加速の鈍化を伴う速度低下の結果を得ることができる。   On the other hand, in the second and third aspects of the invention, a speed target value corresponding to the turning operation amount is obtained, and acceleration limitation is performed at the stage of obtaining a speed command value for speed control toward the speed target value (claim 2). ) Or power limitation (Claim 3) is performed, but the final acceleration pattern is the same, and in both cases, the result of speed reduction accompanied by slowing of acceleration can be obtained.

本発明の実施形態を図1〜図12によって説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1〜図6に示す第1実施形態では、請求項1に対応する、旋回トルクの制限値を変化させる制御を行い、図7〜図9に示す第2実施形態では、請求項2に対応する、旋回加速度を変化させる制御を行い、図10〜図12に示す第3実施形態では、請求項3に対応する、旋回電動機パワーの制限値を変化させる制御を行うように構成されている。   In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 6, control for changing the limit value of the turning torque corresponding to claim 1 is performed, and in the second embodiment shown in FIGS. The third embodiment shown in FIGS. 10 to 12 is configured to perform the control for changing the limit value of the turning motor power corresponding to the third aspect.

第1実施形態
図1に第1実施形態にかかる旋回制御装置の全体構成を示す。
1st Embodiment The whole structure of the turning control apparatus concerning 1st Embodiment is shown in FIG.

まず、駆動系を説明すると、エンジン11の動力が動力分配装置12を介して油圧ポンプ13と発電電動機14に加えられる。   First, the drive system will be described. The power of the engine 11 is applied to the hydraulic pump 13 and the generator motor 14 via the power distribution device 12.

油圧ポンプ13にはコントロールバルブ15を介して図13のブームシリンダ6ほかの油圧アクチュエータ(一括して符号16を付している)が接続され、これらが油圧ポンプ13からの圧油によって駆動される。   The boom pump 6 and other hydraulic actuators (collectively denoted by reference numeral 16) of FIG. 13 are connected to the hydraulic pump 13 via the control valve 15, and these are driven by the pressure oil from the hydraulic pump 13. .

発電電動機14からの電力は、発電電動機用及び旋回電動機用の両インバータ17,18を介して旋回電動機19に送られ、この旋回電動機19の回転力が旋回減速機構20を介して上部旋回体2に伝えられて同旋回体2が図13の縦軸Oまわりに旋回する。   The electric power from the generator motor 14 is sent to the swing motor 19 via both the inverters 17 and 18 for the generator motor and the swing motor, and the rotational force of the swing motor 19 is transmitted to the upper swing body 2 via the swing reduction mechanism 20. The revolving unit 2 is revolved around the vertical axis O in FIG.

両インバータ17,18間にはバッテリ21が設けられ、このバッテリ21が発電電動機14と組み合わされて旋回電動機19の電源として使用される。   A battery 21 is provided between the inverters 17 and 18, and this battery 21 is combined with the generator motor 14 and used as a power source for the swing motor 19.

22は旋回電動機19の回転速度(実速度)を検出する旋回速度検手段としてのエンコーダで、このエンコーダ22で検出された旋回速度が制御手段としてのコントローラ23に入力される。   Reference numeral 22 denotes an encoder as a turning speed detecting means for detecting the rotational speed (actual speed) of the turning electric motor 19, and the turning speed detected by the encoder 22 is input to a controller 23 as a control means.

また、操作設備として、旋回操作手段である旋回操作レバー24と、油圧アクチュエータ操作手段である油圧アクチュエータ操作レバー(図1では油圧操作レバーと表記している)25と、エンジン11への燃料供給量を設定するアクセル26と、作業モードをエンジン11への燃料供給量が異なる複数のモード(たとえば燃料供給量が最大の重作業モード、中間の標準モード、最小の軽作業モード)間で切換えるモード切換手段としてのモード切換スイッチ27とが設けられ、両レバー24,25の操作量(以下、旋回操作量、油圧操作量という)、アクセル操作量、モード状態が、それぞれを検出する図示しない検出手段を介してコントローラ23に入力される。   Further, as operation equipment, a turning operation lever 24 that is a turning operation means, a hydraulic actuator operation lever (denoted as a hydraulic operation lever in FIG. 1) 25 that is a hydraulic actuator operation means, and a fuel supply amount to the engine 11 Mode switching for switching between an accelerator 26 for setting the engine and a plurality of modes (for example, a heavy work mode with the largest fuel supply amount, an intermediate standard mode, and a light work mode with the smallest fuel supply amount). A mode changeover switch 27 is provided as a means, and a detection means (not shown) for detecting the operation amount of both levers 24 and 25 (hereinafter referred to as turning operation amount and hydraulic operation amount), accelerator operation amount, and mode state is detected. Via the controller 23.

コントローラ23の構成を図2に示す。   The configuration of the controller 23 is shown in FIG.

コントローラ23は、基本的な構成要素として、図3のマップに基づいて旋回操作量から目標旋回速度を演算し、この目標旋回速度を得るための速度指令値を生成する速度指令値生成手段28と、エンコーダ22で検出された実際の旋回速度と上記速度指令値(目標旋回速度)とに基づいてたとえばフィードバック速度制御(PI制御)を行うためのトルク指令値を出力する速度制御手段29と、この速度制御手段29からのトルク指令値に基づいてトルク(電流)を制御するトルク制御手段30とを具備している。   As a basic component, the controller 23 calculates a target turning speed from the turning operation amount based on the map of FIG. 3, and generates a speed command value generating means 28 for generating a speed command value for obtaining the target turning speed. A speed control means 29 for outputting a torque command value for performing, for example, feedback speed control (PI control) based on the actual turning speed detected by the encoder 22 and the speed command value (target turning speed); Torque control means 30 for controlling torque (current) based on a torque command value from the speed control means 29 is provided.

ここで、特許文献1に開示された技術を応用した場合、たとえば旋回と油圧アクチュエータ動作の複合操作時に、旋回の動きを全油圧ショベルのそれに近づける制御として、油圧操作量に応じて速度指令値を減らし、この減らされた速度指令に基づく速度フィードバック制御を行うことが考えられる。   Here, when the technique disclosed in Patent Document 1 is applied, for example, in the combined operation of turning and hydraulic actuator operation, the speed command value is set according to the amount of hydraulic operation as control to bring the turning movement closer to that of all hydraulic excavators. It is conceivable to perform speed feedback control based on the reduced speed command.

これに対し、第1実施形態においては、上記例のケースで旋回の動きを全油圧ショベルのそれに近づけるための構成要素として、トルク制限値生成手段31と、トルク制限手段32とが設けられている。   On the other hand, in the first embodiment, the torque limit value generating means 31 and the torque limiting means 32 are provided as components for bringing the turning movement closer to that of the entire hydraulic excavator in the case of the above example. .

トルク制限値生成手段31では、油圧操作量、アクセル操作量、モード状態に応じて旋回トルクの制限値を求める。   The torque limit value generating means 31 obtains the limit value of the turning torque according to the hydraulic operation amount, the accelerator operation amount, and the mode state.

たとえば油圧操作量については図4のマップに基づき、操作量の増加に対してトルク制限値を低下させ、アクセル操作量については図5のマップに基づき、操作量の減少に対してトルク制限値を低下させる。   For example, for the hydraulic operation amount, the torque limit value is decreased as the operation amount increases based on the map of FIG. 4, and for the accelerator operation amount, the torque limit value is set according to the map of FIG. 5 as the operation amount decreases. Reduce.

また、モード状態については、標準モードを基準としてトルク制限値を重作業モードで低下させ、軽作業モードで高くする。   As for the mode state, the torque limit value is decreased in the heavy work mode and increased in the light work mode with reference to the standard mode.

トルク制限手段32では、トルク制限値生成手段31から送られるトルク制限値に基づいて速度制御手段29からのトルク指令値に制限を加え、この制限された値を最終的なトルク指令値としてトルク制御手段30に送る。   The torque limiting unit 32 limits the torque command value from the speed control unit 29 based on the torque limit value sent from the torque limit value generating unit 31, and uses the limited value as a final torque command value for torque control. Send to means 30.

この結果、たとえば複合操作時に、図6に示すように旋回トルクが制限されて旋回の加速が鈍り、油圧操作量が大きいほどこのトルク制限(加速の鈍化)がきつくなる。   As a result, for example, during compound operation, the turning torque is limited as shown in FIG. 6 and the turning acceleration is slowed down. The larger the hydraulic operation amount, the tighter the torque restriction (slowing down the acceleration).

これにより、油圧操作量に応じて加速が鈍りながら旋回速度が低下するという、油圧旋回にきわめて近い旋回特性が得られる。アクセル操作量、モード状態についても同じである。   As a result, it is possible to obtain a turning characteristic very close to that of the hydraulic turning, in which the turning speed decreases while the acceleration decreases according to the hydraulic operation amount. The same applies to the accelerator operation amount and the mode state.

第2実施形態
図7〜図9に示す第2実施形態において、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
Second Embodiment In the second embodiment shown in FIG. 7 to FIG. 9, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted.

第1実施形態との相違点のみを説明すると、図2と図7を比較して分かるように、第1実施形態のトルク制限値生成手段31に代えて加速度生成手段33が設けられている。   Explaining only the differences from the first embodiment, as can be seen by comparing FIG. 2 and FIG. 7, an acceleration generating means 33 is provided instead of the torque limit value generating means 31 of the first embodiment.

この加速度生成手段33は、油圧アクチュエータ操作量については図8のマップに基づき、アクセル操作量については図9のマップに基づき、それぞれ旋回の加速度を、前者の増加に対しては低下させ、後者の増加に対しては高める。また、重作業モードで加速度を低下させる。   The acceleration generating means 33 reduces the acceleration of the turn with respect to the increase of the former, based on the map of FIG. 8 for the hydraulic actuator operation amount, and the map of FIG. 9 for the accelerator operation amount. Increase against the increase. In addition, the acceleration is reduced in the heavy work mode.

この加速度生成手段33で求められた加速度が速度指令値生成手段28に送られ、同手段28において目標速度に加速制限を加えた速度指令値を求め、これを速度制御手段29に送る。   The acceleration determined by the acceleration generating means 33 is sent to the speed command value generating means 28, and a speed command value obtained by adding an acceleration limit to the target speed is obtained by the means 28, and this is sent to the speed control means 29.

この結果、第1実施形態と同様に、たとえば複合操作時に油圧操作量の増加に応じて旋回の加速が鈍りながら旋回速度が低下するという、油圧旋回にきわめて近い旋回特性を得ることができる。   As a result, as in the first embodiment, it is possible to obtain a turning characteristic very close to that of hydraulic turning, for example, the turning speed decreases while the acceleration of turning decreases with an increase in the amount of hydraulic operation during combined operation.

第3実施形態
第3実施形態においては、図10に示すように、第1実施形態のトルク制限値生成手段31、第2実施形態の加速度生成手段33に代えてパワー制限値生成手段34が設けられるとともに、第1実施形態のトルク制限手段32に代えてパワー制限手段35が設けられている。
Third Embodiment In the third embodiment, as shown in FIG. 10, a power limit value generating means 34 is provided instead of the torque limit value generating means 31 of the first embodiment and the acceleration generating means 33 of the second embodiment. In addition, power limiting means 35 is provided instead of the torque limiting means 32 of the first embodiment.

パワー制限値生成手段31は、油圧操作量については図11のマップに基づいて、アクセル操作量については図12のマップに基づいてそれぞれ旋回電動機19のパワー制限値(パワーは速度×トルク)を、前者の増加に対しては低下させ、後者の増加に対して高める方向に設定する。また、重作業モードでパワー制限値を低下させる。   The power limit value generating unit 31 sets the power limit value (power is speed × torque) of the swing motor 19 based on the map of FIG. 11 for the hydraulic operation amount and the map of FIG. 12 for the accelerator operation amount, respectively. It is set so as to decrease with respect to the former increase and increase with respect to the latter increase. Also, the power limit value is lowered in the heavy work mode.

パワー制限手段35は、このパワー制限値生成手段34で求められたパワー制限値から最大トルクを、
最大トルク=パワー制限値÷電動機速度
で算出し、電動機パワーがパワー制限値以下となるようにトルク(電流)制御手段30に向けてトルク指令値を出力する。
The power limiting means 35 calculates the maximum torque from the power limit value obtained by the power limit value generating means 34.
The maximum torque = power limit value / motor speed is calculated, and a torque command value is output toward the torque (current) control means 30 so that the motor power is equal to or less than the power limit value.

この第3実施形態によっても、第1、第2両実施形態と同様に加速の鈍化を伴う速度低下の結果を得ることができる。   Also according to the third embodiment, the result of the speed reduction accompanied by the deceleration of acceleration can be obtained as in the first and second embodiments.

本発明の第1実施形態にかかる旋回制御装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the whole turning control device composition concerning a 1st embodiment of the present invention. 同装置内のコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller in the apparatus. 同装置による旋回操作量と目標旋回速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the turning operation amount by the same apparatus, and target turning speed. 同油圧アクチュエータ操作量とトルク制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the hydraulic actuator operation amount and a torque limiting value. 同アクセル操作量とトルク制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the same accelerator operation amount and a torque limiting value. 同装置による制御結果としての旋回トルク及び旋回速度の時間に対する変化状況を示す図である。It is a figure which shows the change condition with respect to time of the turning torque and turning speed as a control result by the apparatus. 本発明の第2実施形態にかかる旋回制御装置のコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller of the turning control apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 同装置による油圧アクチュエータ操作量と加速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the hydraulic actuator operation amount and acceleration by the same apparatus. 同アクセル操作量と加速度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the accelerator operation amount and acceleration. 本発明の第3実施形態にかかる旋回制御装置のコントローラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the controller of the turning control apparatus concerning 3rd Embodiment of this invention. 同装置による油圧アクチュエータ操作量とパワー制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the hydraulic actuator operation amount by the same apparatus, and a power limiting value. 同アクセル操作量とパワー制限値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the accelerator operation amount and a power limit value. 本発明の適用対象であるショベルの概略側面図である。1 is a schematic side view of an excavator to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

2 旋回体
11 エンジン
13 油圧ポンプ
14 発電電動機
19 電動機
23 コントローラ(制御手段)
24 旋回操作レバー(旋回操作手段)
25 油圧アクチュエータ用操作レバー(油圧アクチュエータ操作手段)
26 アクセル
27 モード切換スイッチ(モード切換手段)
28 速度指令値生成手段
29 速度制御手段
30 トルク(電流)制御手段
31 トルク制限値生成手段
32 トルク制限手段
33 加速度生成手段
34 パワー制限値生成手段
35 パワー制限手段
2 Revolving body 11 Engine 13 Hydraulic pump 14 Generator motor 19 Motor 23 Controller (control means)
24 Turning control lever (turning operation means)
25 Hydraulic actuator operating lever (hydraulic actuator operating means)
26 Accelerator 27 Mode selector switch (mode selector)
28 Speed command value generation means 29 Speed control means 30 Torque (current) control means 31 Torque limit value generation means 32 Torque limit means 33 Acceleration generation means 34 Power limit value generation means 35 Power limit means

Claims (3)

旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に、旋回電動機の旋回トルクの制限値を変化させるように構成されたことを特徴とする作業機械の旋回制御装置。   A swing electric motor that drives the swing body to rotate, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, a swing operation means that issues a swing command to the swing motor, and an operation command to the hydraulic actuator. A hydraulic actuator operating means for outputting, an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine, a mode switching means for switching a work mode among a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine, and a control means for controlling the swing motor And the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the turning operation means, and the operation amount of the accelerator, the operation amount of the hydraulic actuator operation means, and the mode switching means The amount of accelerator operation is reduced according to at least one of the mode states selected by The operation is characterized in that the limit value of the turning torque of the swing motor is changed in a direction in which the acceleration of the turn slows with respect to the mode state in which the hydraulic actuator operation amount increases and the fuel supply amount decreases. Machine turning control device. 旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に旋回電動機の旋回加速度を変化させるように構成されたことを特徴とする作業機械の旋回制御装置。   A swing electric motor that drives the swing body to rotate, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, a swing operation means that issues a swing command to the swing motor, and an operation command to the hydraulic actuator. A hydraulic actuator operating means for outputting, an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine, a mode switching means for switching a work mode among a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine, and a control means for controlling the swing motor And the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the turning operation means, and the operation amount of the accelerator, the operation amount of the hydraulic actuator operation means, and the mode switching means The amount of accelerator operation is reduced according to at least one of the mode states selected by The turning control of the working machine is characterized in that the turning acceleration of the turning motor is changed in a direction in which the turning acceleration is slowed down with respect to the mode state in which the operation amount of the hydraulic actuator increases and the fuel supply amount decreases. apparatus. 旋回体を旋回駆動する旋回電動機と、エンジンを動力源とする油圧ポンプからの圧油によって駆動される油圧アクチュエータと、上記旋回電動機に対する旋回指令を出す旋回操作手段と、上記油圧アクチュエータに対する作動指令を出す油圧アクチュエータ操作手段と、上記エンジンへの燃料供給量を設定するアクセルと、作業モードをエンジンへの燃料供給量が異なる複数のモード間で切換えるモード切換手段と、上記旋回電動機を制御する制御手段とを具備し、上記制御手段は、上記旋回電動機を上記旋回操作手段の操作量に応じた速度に制御し、かつ、上記アクセルの操作量、上記油圧アクチュエータ操作手段の操作量、上記モード切換手段によって選択されたモード状態の少なくともいずれか一つに応じて、上記アクセル操作量の減少、油圧アクチュエータ操作量の増加、燃料供給量が減少するモード状態に対して旋回の加速が鈍化する方向に、旋回電動機パワーの制限値を変化させるように構成されたことを特徴とする作業機械の旋回制御装置。   A swing electric motor that drives the swing body to rotate, a hydraulic actuator that is driven by pressure oil from a hydraulic pump that uses an engine as a power source, a swing operation means that issues a swing command to the swing motor, and an operation command to the hydraulic actuator. A hydraulic actuator operating means for outputting, an accelerator for setting a fuel supply amount to the engine, a mode switching means for switching a work mode among a plurality of modes having different fuel supply amounts to the engine, and a control means for controlling the swing motor And the control means controls the swing motor to a speed corresponding to the operation amount of the turning operation means, and the operation amount of the accelerator, the operation amount of the hydraulic actuator operation means, and the mode switching means The amount of accelerator operation is reduced according to at least one of the mode states selected by The working machine is configured to change the limit value of the swing motor power in a direction in which the acceleration of the swing is slowed with respect to the mode state in which the hydraulic actuator operation amount increases and the fuel supply amount decreases. Swivel control device.
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