JP2014169555A - ハイブリッド型駆動装置とそのハイブリッド型駆動装置を搭載した建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電状態に依らず安定した駆動トルクを出力できるハイブリッド型駆動装置とそのハイブリッド型駆動装置を搭載した建設機械を提供する。
【解決手段】旋回装置にトルクを出力する油圧モータ２４及び電動モータ２０と、原動機４６により駆動され油圧モータへ圧油を供給する可変容量油圧ポンプ４４と、油圧ポンプの容量を制御する制御装置４８と、油圧ポンプから油圧モータへ供給される圧油の圧力を検出し制御装置へ入力する圧力検出装置５０と、電動モータを駆動する蓄電装置３２と、電気モータの出力トルクの制御を行うインバータ３０と、電動モータの回転速度を検出する検出装置と、蓄電装置から検出される電圧値と油圧ポンプの吐出圧力により電動モータの駆動トルク及び油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラ５２を備え、旋回駆動時の蓄電装置の蓄電電圧と油圧ポンプの吐出圧力により油圧モータ及び電動モータの出力トルクを制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、上部旋回体の駆動用のハイブリッド型駆動装置とそのハイブリッド型駆動装置を搭載した建設機械に関するもので、特に上部旋回体の駆動時のトルクを一定に制御することで旋回速度の安定性の向上に関するものである。

油圧ショベル等の建設機械において、近年、排気ガスや騒音等の作業環境を改善する方策がハイブリッド型として種々提案されている。

特許文献１では、「操作量ｘが０（中立位置）近傍の所定範囲内（−ｘｉ≦ｘ≦ｘｉ）となるとコントローラ１６からの信号に基づく電動・発電機制御装置１８の制御によって、旋回用油圧モータ１０に併設した電動・発電機１７で発電を行う。すなわちこの場合、電動・発電機１７は発電機として作用して逆方向の左旋回方向へのトルク−Ｔｏ（又は右旋回方向へのトルクＴｏ）を発生しつつ発電を行い上記慣性エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギを蓄電装置１９に効率よく蓄える（回生する）。」と記載されている。すなわち、コントローラに基づく電動・発電機の制御は、電動機、発電機としてそれぞれ作用する場合のトルクＴはレバー操作量ｘ（ｘ0、xi）に対応して定められており、その駆動時および回生時のトルクＴは共に所定値Ｔ0とされている。

同様な関係は、特許文献１に示されるブームに対する回生制御においても、レバー操作量ｙに対するモータトルクＴｉとして、駆動時および回生時に示されている。

しかしながら、特許文献１の回生制御においては、電動・発電機を油圧アクチュエータの補助的な駆動、被駆動手段として利用することに主眼が置かれ、さらに、コントローラ１６のＩＮＶ／ＣＯＮ１８を介しての制御を比較的単純にするため、当該油圧アクチュエータに対する供給圧油、あるいは排出圧油の圧力や流量との関係に基づいて前記トルクＴ０を定めるようにはなっておらず、単にレバー操作量に対応して所定値Ｔ０に切換えるという制御を行うものであり、それ故、該油圧アクチュエータの起動時や停止時における前記電動・発電機の駆動、回生制御の切換時には油圧系、電気系においてショックを発生し、また、特に軽負荷または低速状態からの回生時には例えば、設定値Ｔ０の方が大きい場合、旋回モータは直ちに停止されるため駆動系統への機械的ショックが生じる恐れもある。そしてこうした問題を回避するためＴ０をそれぞれの状態に応じて変化させるようにしようとすれば、結局のところコントローラの制御が複雑になるという問題」が生じていた。

そこで、出願人らは、特許文献２で示すように、「前記の事情に鑑み、鋭意研究した結果、電動・発電機に対応する油圧アクチュエータの圧油供給口および排出口における圧油の差圧に関連付けて前記電動・発電機に接続されているインバータおよびコンバータへの制御指令を生成するようにすれば、前記の種々の問題点が基本的に解決できることを見出した」と主張している。

具体的には、「原動機により駆動される油圧ポンプ、複数の油圧アクチュエータ、前記油圧アクチュエータのそれぞれに結合された慣性体、前記油圧ポンプからの圧油を前記複数の油圧アクチュエータヘそれぞれ給排する複数の切換制御弁、および前記切換制御弁を操作するパイロット操作弁を備えた油圧装置を有する建設機械であって、前記油圧装置の油圧アクチュエータの少なくとも１つに併設された第１の電動・発電機と、同第１の電動・発電機を電動機としておよび発電機として駆動制御するインバータ／コンバータを含む制御手段と、前記少なくとも１つの油圧アクチュエータに結合された慣性体の有する運動エネルギに基づいて、前記第１の電動・発電機が発電機として作動することにより発生する電気エネルギを蓄える蓄電装置と、前記第１の電動・発電機を併設した油圧アクチュエータの両ポートの圧力を検出しその差圧を生成する差圧検出手段と、を備え、さらに前記制御手段には、前記第１の電動・発電機が電動機としておよび／または発電機として駆動制御されるときのトルクを、前記検出された差圧に関連させて指令するトルク指令手段を備えたことを特徴とする」旨が開示されている。

特開２００４−１２４３８１号公報 特開２００８−６３８８８号公報

ところで、特許文献２では、その図５（ａ）において「旋回台２１０の加速駆動（ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）の状態から減速駆動（ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ）の制動状態に到る発電・電動機２０６および油圧モータ２０４の時間推移を示すグラフであって、同図（ａ）は縦軸に全体のトルクＴｔを示し」ている。また、段落００６０では、「加速駆動時のトルクｘａとｙａの大きさが連続的に変化されている。（減速駆動時のトルクｘｄとｙｄの比率あるいはそれぞれの大きさも同様）これを実現するためには種々方法が考えられるが、好適には、ｘａとｙａの比率、ｘｄとｙｄの比率をそれぞれ設定すること」と記載され、上部旋回体の駆動時における駆動トルクは、油圧モータの駆動トルクと電動・発電モータの駆動トルクの割合を比率とすることが記載されている。

しかしながら、蓄電装置により駆動される電動モータの場合、蓄電状態によって蓄電装置の電圧には変動があり、蓄電装置の電圧を一定の範囲で維持し続けるために電気モータの出力するトルクを変化させる制御を取り入れている。このため、油圧モータと電動モータのトルクを合わせた駆動トルクを安定して制御することができない。

さらに、上部旋回体の駆動時における駆動トルクは、油圧モータの駆動トルクを固定させて、電動モータの駆動トルクを制御していたため、電動モータを駆動する蓄電装置の蓄電電圧により電動モータが安定しない。このため、油圧モータと電動モータのトルクを合わせた駆動トルクも安定して制御することができない。

そこで、本発明は前記の課題を解決するためになされたものであって、油圧モータ及び電動モータの出力トルクを、蓄電装置の蓄電電圧、油圧ポンプの吐出圧力により制御することで、蓄電状態に依らず安定した駆動トルクを出力できるハイブリッド型駆動装置とそのハイブリッド型駆動装置を搭載した建設機械を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド型駆動装置は、旋回装置にトルクを出力する油圧モータ及び電動モータと、原動機により駆動され油圧モータへ圧油を供給する可変容量油圧ポンプと、油圧ポンプの容量を制御する制御装置と、油圧ポンプから油圧モータへ供給される圧油の圧力を検出し制御装置へ入力する圧力検出装置と、電動モータを駆動する蓄電装置と、電気モータの出力トルクの制御を行うインバータと、電動モータの回転速度を検出する検出装置と、蓄電装置から検出される電圧値と油圧ポンプの吐出圧力により電動モータの駆動トルク及び油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラを備え、旋回駆動時の蓄電装置の蓄電電圧と油圧ポンプの吐出圧力により油圧モータ及び電モータの出力トルクを制御することで目標トルクを安定して出力する。

前記の課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド型駆動装置を建設機械に搭載してもよい。

本発明に係るハイブリッド型駆動装置によれば、旋回装置にトルクを出力する油圧モータ及び電動モータと、原動機により駆動され油圧モータへ圧油を供給する可変容量油圧ポンプと、油圧ポンプの容量を制御する制御装置と、油圧ポンプから油圧モータへ供給される圧油の圧力を検出し制御装置へ入力する圧力検出装置と、電動モータを駆動する蓄電装置と、電気モータの出力トルクの制御を行うインバータと、電動モータの回転速度を検出する検出装置と、蓄電装置から検出される電圧値と油圧ポンプの吐出圧力により電動モータの駆動トルク及び油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラを備え、旋回駆動時の蓄電装置の蓄電電圧と油圧ポンプの吐出圧力により油圧モータ及び電動モータの出力トルクを制御することで、旋回駆動時の動作を安定することができるので、建設機械の操作性を向上させることができる。

建設機械としての油圧ショベルの概略構成を示す図である。 本発明に係るハイブリッド型駆動装置の油圧回路図である。 本発明に係るハイブリッド型駆動装置のコントローラの構成図である。 本発明に係るハイブリッド型駆動装置の第一の実施例におけるフローチャートである。 本発明に係るハイブリッド型駆動装置の第二の実施例におけるフローチャートである。 本発明に係るハイブリッド型駆動装置の第二の実施例における油圧モータと電気モータの旋回モータ出力割合グラフである。 従来のハイブリッド型駆動装置における油圧モータと電気モータの旋回モータ出力割合グラフである。

図１乃至６を用いて、本発明に係るハイブリッド型駆動装置の構成について２つの実施例を通して説明する。

図１は、建設機械としての油圧ショベルの概略構成を示す。同図１において、油圧ショベル１０は、油圧モータにより駆動される走行体ユニット１１の上に旋回機構１２を含む旋回体ユニット１３が旋回自在に載置されている。旋回体ユニット１３には、その前方一側部にキャブ１４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム１５が俯仰可能に取り付けられている。又、ブーム１５の先端にアーム１６が上下回動自在に取り付けられ、更にアーム１６の先端にバケット１７が取り付けられている。本実施例では、前記旋回体ユニット１３が図示しない電動・発電機と油圧モータを備えているものとする。

（実施例１）
図２は、本発明に係るハイブリッド型駆動装置の油圧回路図である。

同図２において、参照符号２０は旋回体と連結される電動・発電機２０である。電動・発電機２０と連結しているのが電動・発電機２０を同一の駆動軸２２で連結される油圧モータ２４と連結するための減速機２６である。

参照符号２８は、電動・発電機２０の回転数を検出する回転計である。接触式回転計を用いることもできるが、好ましくは光学式回転計回転軸に反射材を取り付け、光を照射して受光部で検出する構成等が用いられる。

参照符号３０は、インバータである。インバータ３０は、電動・発電機２０の発電した電力を転送する機能と、蓄電装置３２に電動・発電機２０の発電した電力を充電して制御する機能と、蓄電装置３２に充電された電力で電動・発電機２０の出力トルクを制御する機能とを併せ持つ。インバータ３０は、スイッチング素子、ブリッジ回路またはＶＶＦインバータ制御回路を用いる。

蓄電装置３２は、電動・発電機２０の発電した電力を蓄電する装置であり、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタなども用いることができるが電気二重層キャパシタで構成することが望ましい。

参照符号３４ａ、３４ｂは油圧モータ２４に内蔵された一対のリリーフ弁である。参照符号２４と３４は油圧モータユニット３６を構成している。

参照符号３８は、切換弁で、切換弁３８はその圧油の給排ラインが循環路ＣＬに接続されている。切換弁３８は循環路ＣＬを介して油圧モータユニット３６と連結される。また、循環路ＣＬは、リリーフ弁３４ａ、３４ｂを介してタンクＴと連結される。

参照符号４０は、パイロット弁で各信号圧が切換弁３８の受圧部へ与えられる。パイロット弁４０の操作レバーを４２で示している。操作レバー４２を操作することでパイロット弁４０が給排する。

参照符号４４は、タンクＴから作動油を吸い上げるポンプであって、原動機４６により駆動される可変容量ポンプである。可変容量ポンプ４４からの圧油は切換弁３８に与えられる。外部からの駆動で斜板の角度が変更されて容量が変更される。

参照符号４８は、可変容量ポンプ４４の容量を制御する制御装置４８であり、外部信号によって可変容量ポンプ４４の斜板を駆動する。

参照符号５０は、圧力検出装置である。圧力検出装置５０は、可変容量ポンプ４４の出力側に設けられて油圧モータ２４へ供給される圧油の圧力Ｐ_ｄを検出する。

参照符号５２は、コントローラであって詳細は図３に示す。コントローラ５２には、圧力検出装置５０の信号線５４と、パイロット弁４０からの信号線５６と、インバータ３０からの信号線５８と、回転計２８からの信号線６０とが入力される。一方、コントローラ５２は、制御装置４８への信号線６２と、インバータ３０への信号線６４を備える。

コントローラ５２は、図３に示すように中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａと、プログラムや入力データや出力データを格納するメモリ５２ｂと、入力信号をデジタル化するＡＤコンバータ５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆと、制御装置４８への信号を生成するＤＡコンバータ５２ｇと、インバータ３０への信号を生成するＩ／Ｏ５２ｈから構成される。

中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａは、後に詳細に述べるプログラムであって、メモリ５２ｂに格納されるプログラムに従って、ＡＤコンバータ５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆからの信号に従い、ＤＡコンバータ５２ｇとＩ／Ｏ５２ｈ向けの信号を生成して送信する。

メモリ５２ｂは、プログラムと、ＡＤコンバータ５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆから入力されたデータと、中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａの算出するデータと、ＤＡコンバータ５２ｇとＩ／Ｏ５２ｈ向けのデータが格納される。また、プログラムに必要な目標圧力など、参照用のデータも格納される。

ＡＤコンバータ５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆは、信号線５４，５６，５８、６０からのアナログ信号をデジタル化して、中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａへ送信する。

ＤＡコンバータ５２ｇは、中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａの算出したデジタル信号を制御装置４８のためのアナログ信号へ変換し、信号線６２へ連結される。

Ｉ／Ｏ５２ｈは、中央演算素子（ＣＰＵ）５２ａの算出したデジタル信号をインバータ３０制御用の信号に変換する。

（動作）
本発明について、以上の構成に基づいて動作について説明する。原動機４６の駆動軸が回転し、連結する可変容量ポンプ４４の回転軸が回転して圧油が吐出される。

続いて操作レバー４２に対して、建設機械のオペレータよりいずれかの方向に倒すなどして入力があると、操作レバー４２の操作方向に応じて、切換弁３８が切り替わる。可変容量ポンプ４４と油圧モータ２４の油路ＣＬが開通する。

予めコントローラ５２のメモリ５２ｂには可変容量ポンプ４４の目標圧力値が格納される。この目標圧力値は、油圧モータ２４が回転に必要とする最小限の流量となる圧力値である。

コントローラ５２は、圧力検出装置５０で検出した圧力Ｐ_ｄとメモリに格納した目標圧力値を比較する（Ｓ４0)。

ここで、コントローラ５２は、検出した圧力Ｐ_ｄが目標圧力値に到達していない場合は、制御装置４８に対して容量を増加する方向に指示信号を信号線６２で送信する（Ｓ４２）。すなわち、油圧モータ２４は可変容量ポンプ４４から圧油を供給されて旋回トルクを出力する。

また、この時、蓄電装置３２の蓄電電圧によって演算されたトルクが電動・発電機２０によって出力され、油圧モータ２４と電動・発電機２０より出力された駆動トルクによって上部旋回体１０を駆動する。

その後、再び工程（Ｓ４０）へ向かい コントローラ５２は、圧力検出装置５０で検出した圧力とメモリに格納した目標圧力値を比較する。

一方、圧力検出装置５０で検出した圧力とメモリに格納した目標圧力値を比較して目標圧力値に等しいか上まわる場合は、工程Ｓ４４へ進む。この場合、可変容量ポンプ４４の吐出流量は油圧モータ２４の回転にほぼ比例し、目標圧力を維持しつつ油圧モータ２４が回転に必要とする最小限の流量のみを吐出する（Ｓ４４）。このとき、油圧モータ２４のリリーフ弁３４ａ、３４ｂは目標圧力値よりも高い圧力で作動するように設定されているので作動しない。

油圧モータ２４は、旋回速度が上昇する。この旋回速度の上昇に応じて、可変容量ポンプ４４の容量は最大容積となる。可変容量ポンプ４４の容量は最大容積となると、油圧モータ２４の旋回速度は定常速度となる。すると、可変容量ポンプ４４の吐出圧力、すなわち圧力検出装置５０で検出した圧力Ｐ_ｄは旋回の慣性力に応じた圧力となる。

続いて可変容量ポンプ４４の出力が、原動機４６の最大出力を超える恐れがある場合について説明する。この場合、コントローラ５２が、可変容量ポンプ４４の出力制御を行う。可変容量ポンプ４４の吐出流量Ｑ_ｄは、次の（１）式で示される。

ここで、η_vは容積効率であり、q_ｐは１回当たりの押しのけ容積（ｃｍ^３／ｒｅｖ）であり、Ｎ_ｐ（ｒｐｍ）は入力回転数である。このうち、容積効率と１回当たりの押しのけ容積は予め定まっており、メモリ５２ｂに格納されており、入力回転数はコントローラ５２が制御装置４８に信号を送信しており、常にコントローラ５２が算出している。このため、入力回転数Ｎ_ｐで吐出流量Ｑ_ｄが定まる。

次に、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎは、次の（２）式で示される。

ここで、Ｐ_ｄは圧力検出装置５０で検出した圧力（ＭＰａ）であり、Ｑ_ｄは可変容量ポンプ４４の吐出流量（ｌ／ｍｉｎ）であり、η_Ｐはポンプの全効率である。従って、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎは、圧力検出装置５０で検出した圧力と入力回転数で定まる。

式（２）のとおり、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎは、可変容量ポンプ４４の吐出量Ｑ_ｄと圧力Ｐ_ｄの積であるため、旋回速度の上昇により吐出流量Ｑ_ｄが増大すると可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎが増大する。そこで、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎが、原動機４６の最大出力Ｌｅの近傍となる場合に制御される。具体的には、最大出力Ｌｅと可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎの差がある一定の値Ａ以下となるか否かを、コントローラ５２が判定する（Ｓ４６）。

最大出力Ｌｅと可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎの差がある一定の値Ａより大きい場合は、原動機４６の最大出力Ｌｅを超える恐れがないため、コントローラ５２は、制御装置４８に対して容量を上昇させる信号を送信する（Ｓ４８）。その後に再び最大出力Ｌｅと可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎの差を判定する工程Ｓ４６に戻る。

一方、最大出力Ｌｅと可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎの差が一定の値Ａと等しいか、Ａ以下である場合に、コントローラ５２は、制御装置４８に対して容量を上昇させる信号から現在の値で停止させ、これ以上上昇しないよう送信する（Ｓ４９）。つまり、以上の通り、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎが、原動機４６の最大出力Ｌｅの近傍となる場合にコントローラ５２は、目標圧力を低減し、可変容量ポンプ４４の吐出流量Ｑ_ｄを確保しつつ、可変容量ポンプ４４の出力Ｌ_Ｎが原動機４６の最大出力Ｌｅを超えないように制御される。

その後、操作レバー４２の入力が解除されて旋回減速状態となると、切換弁３８は中立位置に戻り、可変容量ポンプ４４と油圧モータ２４の油路ＣＬは遮断される。可変容量ポンプ４４の容量はゼロ近傍に制御される。油圧モータ２４は旋回の慣性力により回転させられるが、閉回路となり、慣性力は油圧モータを介して電気モータを回転させることで電気エネルギーに変換し、インバータを通してキャパシタに蓄電される。その電気エネルギーは次回の旋回加速時時に電気モータの出力となり、油圧モータと連動されて旋回動力となる。

コントローラ５２による圧力制御は、圧力検出装置５０で検出し、その結果をコントローラ５２内のＣＰＵ５２ａとメモリ５２ｂに格納されるプログラムを用いてＰＩＤ制御に代表されるフィードバック制御で実現することができる。さらに作業装置の態様や操作状況に応じて最適な制御方法を選択することが好ましい。
（実施例２）
続いて、本発明に係るハイブリッド型駆動装置の実施例２について、図５および図６を用いて説明する。

構成は本発明に係るハイブリッド型駆動装置の実施例１とほぼ同じであり、動作プログラムのみが異なる。

油圧モータ２４のトルクＴｏは、以下の式（３）で示される。

ここで、Ｔ_ｏは出力トルク（Ｎ・ｍ）であり、Ｐ_ｄは有効圧力であり、ｑ_ｍはモータ容量（ｃｍ^３／ｒｅｖ）であり、η_ｍはモータの機械効率である。モータ容量とモータの機械効率は予め定まっていることから、トルクＴｏは、有効圧力で定まる。

一方、油圧モータ２４の出力Ｌｏは、以下の式（４）で示される。

ここで、Ｌ_ｏが出力（ｋｗ）であり、Ｔ_ｏはトルク（Ｎｍ）であり、Ｎ_Ｍは回転数（ｍｉｎ^−１）である。従って、トルクと回転数で出力が定まる。

従って、式（３）と式（４）から出力は以下の式であらわされる。

従って、出力は、計測時の有効圧力Ｐ_ｄと回転数Ｎ_Ｍの値で定まり、まず、キャパシタ通常時に油圧モータ２４の出力Ｌ_ｏである出力Ｌ_ｏｎの値を計測する（Ｓ５０）。

続いて、電動・発電機２０のトルクＴ_ｅは、以下の式（６）で示される。

ここで、Ｐ_ｅは二次出力であり、式（７）で示され、ωは角速度であり、式（８）で示される。

ここで、Ｖ_１は端子電圧であり、Ｉ_１は入力電流であり、ｃｏｓφは力率であり、η_ｅは効率である。

ここで、インピーダンスをＺ_ｅで示せば、Ｉ_１＝Ｖ_１／Ｚ_ｅで示すことができることから、トルクは次の式（９）で示すことができる。

一方、電動機の出力Ｌ_ｅは、以下の式（１０）で示される。

従って、出力は、計測時の端子電圧Ｖ_１の値で定まり、まず、キャパシタ通常時に電動・発電機２０の出力Ｌ_ｅである出力Ｌ_ｅｎの値を計測する（Ｓ５１）。

コントローラ５２は、計測したキャパシタ通常時の油圧モータ２４と電動・発電機２０それぞれの出力の和であるＬ_ｏｎ＋Ｌ_ｅｎの値をメモリ５２ｂに格納される（Ｓ５２）。

続いて、コントローラ５２は、有効圧力Ｐ_ｄと回転数Ｎ_Ｍの値を検出して、油圧モータ２４の出力Ｌ_ｏを求める（Ｓ５３）。

また、コントローラ５２は、端子電圧Ｖ_１と回転数Ｎ_Ｍの値を検出して、電動・発電機２０の出力Ｌ_ｅを求める（Ｓ５４）。

引き続いて、コントローラ５２は、メモリ５２ｂに格納したキャパシタ通常時の油圧モータ２４と電動・発電機２０それぞれの出力の和であるＬ_ｏｎ＋Ｌ_ｅｎから電動・発電機２０の出力Ｌ_ｅを減算した値を算出して油圧モータ２４の出力Ｌ_ｏと比較する（Ｓ５５）。

出力と算出値が一致する場合は、工程Ｓ５３に戻る。

出力と算出値が一致しない場合は、油圧モータ２４の出力Ｌ_ｏを調整して一致させる（Ｓ５６）。

以上のように制御することで、図６に示すように、油圧モータ及び電動モータの出力トルクを制御することで、旋回駆動時の動作を安定することができるので、建設機械の操作性を向上させることができる。

１０ 油圧ショベル
１１ 走行体ユニット
１２ 旋回機構
１３ 旋回体ユニット
１４ キャブ
１５ ブーム
１６ アーム
１７ バケット
２０ 電動・発電機
２２ 駆動軸
２４ 油圧モータ
２６ 減速機
２８ 回転計
３０ インバータ
３２ 蓄電装置
３４ａ、３４ｂ リリーフ弁
３６ 油圧モータユニット
３８ 切換弁
４０ パイロット弁
４２ 操作レバー
４６ 原動機
４４ 可変容量ポンプ
４８ 制御装置
５０ 圧力検出装置
５２ コントローラ
５２ａ 中央演算素子（ＣＰＵ）
５２ｂ メモリ
５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ ＡＤコンバータ
５２ｇ ＤＡコンバータ
５２ Ｉ／Ｏｈ
５４ 信号線
５６ 信号線
５８ 信号線
６０ 信号線
６２ 信号線
６４ 信号線
ＣＬ 循環路
Ｔ タンク

Claims (2)

1. 旋回装置にトルクを出力する油圧モータ及び電動モータと、原動機により駆動され油圧モータへ圧油を供給する可変容量油圧ポンプと、油圧ポンプの容量を制御する制御装置と、油圧ポンプから油圧モータへ供給される圧油の圧力を検出し制御装置へ入力する圧力検出装置と、電動モータを駆動する蓄電装置と、電気モータの出力トルクの制御を行うインバータと、電動モータの回転速度を検出する検出装置と、蓄電装置から検出される電圧値と油圧ポンプの吐出圧力により電動モータの駆動トルク及び油圧ポンプの吐出流量を制御するコントローラを備え、旋回駆動時の蓄電装置の蓄電電圧と油圧ポンプの吐出圧力により油圧モータ及び電動モータの出力トルクを制御することで目標トルクを安定して出力するハイブリッド型駆動装置。
2. 請求項１記載のハイブリッド型駆動装置を搭載した建設機械。

Images