JP2016050424A - Construction machinery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shovel capable of more properly limiting swing torque of an electric motor for a swing motion.SOLUTION: A shovel according to an embodiment of the present invention includes: lower machinery 1; a revolving super structure 3 that is loaded on the lower machinery 1; an electric motor 21 for a swing motion, which swings the revolving super structure 3; an inverter 20 that drives the electric motor 21 for the swing motion; and a controller 30 that controls the inverter 20. The controller 30 makes an upper limit of acceleration torque of the electric motor 21 for the swing motion lower when a temperature of at least one of the electric motor 21 for the swing motion and the inverter 20 is higher.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は旋回用電動機を搭載する建設機械に関する。   The present invention relates to a construction machine equipped with a turning electric motor.

旋回用電動機に接続されるインバータを冷却するための冷却水の温度が所定温度以上となった場合に旋回用電動機のトルク出力を制限するショベルが知られている(特許文献1参照。)。   An excavator is known that limits the torque output of a turning electric motor when the temperature of cooling water for cooling an inverter connected to the turning electric motor exceeds a predetermined temperature (see Patent Document 1).

特開2010−222815号公報JP 2010-222815 A

しかしながら、旋回操作中に旋回用電動機のトルク出力が過度に制限されると、操作フィーリングを悪化させてしまうおそれがある。また、旋回減速中に旋回用電動機のトルク出力が制限されると、旋回用電動機の減速トルクが制限され、旋回の停止が遅れるおそれがある。   However, if the torque output of the turning electric motor is excessively limited during the turning operation, the operation feeling may be deteriorated. Further, if the torque output of the turning electric motor is restricted during the turning deceleration, the deceleration torque of the turning electric motor is restricted, and there is a possibility that the turning stop may be delayed.

上述の点に鑑み、旋回用電動機の旋回トルクをより適切に制限できる建設機械の提供が望まれる。   In view of the above, it is desirable to provide a construction machine that can more appropriately limit the turning torque of the turning electric motor.

本発明の実施例に係る建設機械は、下部走行体と、前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機と、前記旋回用電動機を駆動するインバータと、前記インバータを制御するコントローラと、を有し、前記コントローラは、前記旋回用電動機及び前記インバータの少なくとも一方の温度が高いほど前記旋回用電動機の加速トルクの上限を低減させる。   A construction machine according to an embodiment of the present invention includes a lower traveling body, an upper turning body mounted on the lower traveling body, a turning electric motor that turns the upper turning body, and an inverter that drives the turning electric motor. And a controller for controlling the inverter, and the controller reduces the upper limit of the acceleration torque of the turning electric motor as the temperature of at least one of the turning electric motor and the inverter increases.

上述の手段により、旋回用電動機の旋回トルクをより適切に制限できる建設機械が提供される。   By the above-mentioned means, a construction machine that can more appropriately limit the turning torque of the turning electric motor is provided.

本発明の実施例に係るショベルの側面図である。It is a side view of the shovel which concerns on the Example of this invention. 図1のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the drive system of the shovel of FIG. 図1のショベルに搭載されるコントローラの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the controller mounted in the shovel of FIG. 加速トルク制限値と負荷率との関係を定める参照テーブルの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the reference table which defines the relationship between an acceleration torque limit value and a load factor. 速度制限値と負荷率との関係を定める参照テーブルの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the reference table which defines the relationship between a speed limit value and a load factor. 旋回制限処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a turning limitation process. 旋回押し付け作業中の各種物理量の時間的推移を示すグラフである。It is a graph which shows the time transition of various physical quantities in a rotation pressing work. 旋回用電動機の旋回角速度、旋回エネルギ、及び旋回トルクの時間的推移を示す図である。It is a figure which shows the time transition of the turning angular velocity, turning energy, and turning torque of the electric motor for turning.

まず、本発明の実施例に係る建設機械の全体構成及びその駆動系の構成について説明する。図1は本発明の実施例に係る建設機械としてのショベルの構成例を示す側面図である。なお、本発明は、ショベルに限らず、旋回用電動機を搭載するものであれば、他の建設機械にも適用することができる。   First, the overall configuration of a construction machine according to an embodiment of the present invention and the configuration of its drive system will be described. FIG. 1 is a side view showing a configuration example of an excavator as a construction machine according to an embodiment of the present invention. Note that the present invention is not limited to the shovel, and can be applied to other construction machines as long as the electric motor for turning is mounted.

図1に示すショベルの下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載される。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられる。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはバケット6が取り付けられる。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。また、上部旋回体3には、キャビン10が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。   An upper swing body 3 is mounted on a lower traveling body 1 of the shovel shown in FIG. A boom 4 is attached to the upper swing body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, respectively. Further, the upper swing body 3 is provided with a cabin 10 and is mounted with a power source such as an engine.

図2は図1に示すショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。図2において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細実線でそれぞれ示される。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the drive system of the shovel shown in FIG. In FIG. 2, the mechanical power system is indicated by a double line, the high-pressure hydraulic line is indicated by a thick solid line, the pilot line is indicated by a broken line, and the electric drive / control system is indicated by a thin solid line.

エンジン11と電動発電機12は減速機13の2つの入力軸にそれぞれ接続される。減速機13の出力軸には油圧ポンプとしてのメインポンプ14及びパイロットポンプ15が接続される。メインポンプ14には高圧油圧ライン16を介してコントロールバルブ17が接続される。また、パイロットポンプ15にはパイロットライン25を介して操作装置26が接続される。   The engine 11 and the motor generator 12 are connected to two input shafts of the speed reducer 13, respectively. A main pump 14 and a pilot pump 15 as hydraulic pumps are connected to the output shaft of the speed reducer 13. A control valve 17 is connected to the main pump 14 via a high pressure hydraulic line 16. An operation device 26 is connected to the pilot pump 15 via a pilot line 25.

コントロールバルブ17はショベルにおける油圧系の制御を行う油圧制御装置である。本実施例では、コントロールバルブ17は高圧油圧ラインを介して右側走行用油圧モータ2A、左側走行用油圧モータ2B、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等の各種アクチュエータに接続される。   The control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic system in the shovel. In this embodiment, the control valve 17 is connected to various actuators such as a right traveling hydraulic motor 2A, a left traveling hydraulic motor 2B, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9 through a high pressure hydraulic line.

蓄電系120は、蓄電装置19と、昇降圧コンバータ19aと、DCバス19bとを含む。蓄電装置19は例えばキャパシタであり、昇降圧コンバータ19a、DCバス19b、及びインバータ18を介して電動発電機12に接続される。また、蓄電装置19は、昇降圧コンバータ19a、DCバス19b、及びインバータ20を介して旋回用電動機21に接続される。昇降圧コンバータ19aは、蓄電装置19とDCバス19bとの間に配置され、電動発電機12及び旋回用電動機21の運転状態に応じて、DCバス19bの電圧レベルが一定の範囲内に収まるように昇圧動作と降圧動作を切り替える制御を行う。DCバス19bは、昇降圧コンバータ19aとインバータ18及びインバータ20のそれぞれとの間に配置され、蓄電装置19、電動発電機12、及び旋回用電動機21の間での電力の授受を可能にする。   Power storage system 120 includes a power storage device 19, a step-up / down converter 19a, and a DC bus 19b. The power storage device 19 is a capacitor, for example, and is connected to the motor generator 12 via the step-up / down converter 19 a, the DC bus 19 b, and the inverter 18. The power storage device 19 is connected to the turning electric motor 21 via the step-up / down converter 19 a, the DC bus 19 b, and the inverter 20. The step-up / step-down converter 19a is disposed between the power storage device 19 and the DC bus 19b so that the voltage level of the DC bus 19b falls within a certain range according to the operating state of the motor generator 12 and the turning electric motor 21. The control for switching between the step-up operation and the step-down operation is performed. The DC bus 19b is disposed between the step-up / step-down converter 19a and each of the inverter 18 and the inverter 20, and enables transmission and reception of power among the power storage device 19, the motor generator 12, and the turning electric motor 21.

インバータ18は、コントローラ30からのトルク電流指令値に応じてモータ駆動電流を電動発電機12に対して出力する。また、インバータ20は、コントローラ30からのトルク電流指令値に応じてモータ駆動電流を旋回用電動機21に対して出力する。   The inverter 18 outputs a motor drive current to the motor generator 12 according to the torque current command value from the controller 30. Further, the inverter 20 outputs a motor drive current to the turning electric motor 21 in accordance with a torque current command value from the controller 30.

また、インバータ18及びインバータ20のそれぞれの内部には、インバータの回路を構成するトランジスタを組み込んだインテリジェントパワーモジュール(Intelligent Power Module(IPM))が搭載される。   Each of the inverter 18 and the inverter 20 is mounted with an intelligent power module (IPM) incorporating a transistor constituting the inverter circuit.

旋回用電動機21の出力軸21Aには、レゾルバ22、メカニカルブレーキ23、及び旋回減速機24が接続される。   A resolver 22, a mechanical brake 23, and a turning speed reducer 24 are connected to the output shaft 21 </ b> A of the turning electric motor 21.

操作装置26は、各種アクチュエータを操作するための装置であり、操作量、操作方向等の操作内容に応じたパイロット圧を発生させる。また、操作装置26は、油圧ライン27を介してコントロールバルブ17に接続される。コントロールバルブ17は、操作装置26が発生させたパイロット圧に応じて各種アクチュエータに対応するスプール弁を動かし、メインポンプ14が吐出する作動油を各種アクチュエータに供給する。また、操作装置26は、油圧ライン28を介して圧力センサ29に接続される。圧力センサ29は、操作装置26が発生させたパイロット圧を電気信号に変換し、変換した電気信号をコントローラ30に対して出力する。   The operation device 26 is a device for operating various actuators, and generates a pilot pressure corresponding to the operation content such as the operation amount and the operation direction. The operating device 26 is connected to the control valve 17 via a hydraulic line 27. The control valve 17 moves spool valves corresponding to various actuators in accordance with the pilot pressure generated by the operating device 26, and supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14 to the various actuators. The operating device 26 is connected to a pressure sensor 29 via a hydraulic line 28. The pressure sensor 29 converts the pilot pressure generated by the operating device 26 into an electrical signal, and outputs the converted electrical signal to the controller 30.

電流計M1は、インバータ20と旋回用電動機21との間を流れる電流を検出する装置であり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。また、電流計M1は、電流フィードバック制御、電流監視・チェック等を実行可能な別の演算処理装置に対して検出した値を出力してもよい。なお、別の演算処理装置は、例えばインバータ20に一体化されてもよくインバータ20から独立した別体として構成されてもよい。   The ammeter M <b> 1 is a device that detects a current flowing between the inverter 20 and the turning electric motor 21, and outputs the detected value to the controller 30. Further, the ammeter M1 may output a detected value to another arithmetic processing device capable of executing current feedback control, current monitoring / checking, and the like. In addition, another arithmetic processing unit may be integrated with the inverter 20, for example, and may be comprised as a different body independent from the inverter 20.

コントローラ30は、ショベルの駆動制御を行う制御装置である。本実施例では、コントローラ30は、CPU及び内部メモリを含む演算処理装置である。具体的には、演算処理装置は、内部メモリに格納された駆動制御用のプログラムをCPUに実行させて各種機能を実現する。   The controller 30 is a control device that performs drive control of the shovel. In this embodiment, the controller 30 is an arithmetic processing unit that includes a CPU and an internal memory. Specifically, the arithmetic processing unit realizes various functions by causing the CPU to execute a drive control program stored in an internal memory.

図3は、コントローラ30の機能ブロック図を含み、旋回用電動機21の駆動制御を行う際に用いられる機能要素を示す。本実施例では、コントローラ30は、主に、速度指令生成部31、速度制限部32、減算器33、PI制御部34、トルク制限部35、負荷率算出部36、加速トルク制限生成部37、及び速度制限生成部38を有する。   FIG. 3 includes a functional block diagram of the controller 30 and shows functional elements used when drive control of the turning electric motor 21 is performed. In the present embodiment, the controller 30 mainly includes a speed command generator 31, a speed limiter 32, a subtractor 33, a PI controller 34, a torque limiter 35, a load factor calculator 36, an acceleration torque limit generator 37, And a speed limit generation unit 38.

速度指令生成部31は、旋回操作レバーのレバー操作量を表す圧力センサ29からの電気信号に基づいて速度指令値を生成する。   The speed command generation unit 31 generates a speed command value based on an electrical signal from the pressure sensor 29 that represents the lever operation amount of the turning operation lever.

速度制限部32は、速度制限値を用いて速度指令値を速度制限値以下に制限する。本実施例では、速度制限部32は、速度指令生成部31が生成した速度指令値が速度制限値以上であれば速度制限値を速度指令値として減算器33に対して出力する。また、速度制限部32は、速度指令生成部31が生成した速度指令値が速度制限値未満であればその速度指令値をそのまま減算器33に対して出力する。   The speed limiter 32 limits the speed command value below the speed limit value using the speed limit value. In this embodiment, the speed limiter 32 outputs the speed limit value to the subtracter 33 as a speed command value if the speed command value generated by the speed command generator 31 is equal to or greater than the speed limit value. Further, if the speed command value generated by the speed command generation unit 31 is less than the speed limit value, the speed limit unit 32 outputs the speed command value to the subtractor 33 as it is.

減算器33は、速度指令値と旋回速度の現在値(実旋回速度)との偏差をPI制御部34に対して出力する。実旋回速度は、例えば旋回速度検出器としてのレゾルバ22の検出値から導き出される。具体的には、コントローラ30は、旋回用電動機21の回転位置の変化に基づいて実旋回速度を導き出す。   The subtractor 33 outputs a deviation between the speed command value and the current value of the turning speed (actual turning speed) to the PI control unit 34. The actual turning speed is derived from the detection value of the resolver 22 as a turning speed detector, for example. Specifically, the controller 30 derives the actual turning speed based on the change in the rotational position of the turning electric motor 21.

PI制御部34は、減算器33から入力される偏差に基づいてPI制御を実行する。本実施例では、PI制御部34は、実旋回速度が速度指令値に近づくようにトルク電流指令値を生成する。そして、PI制御部34は、生成したトルク電流指令値をトルク制限部35に対して出力する。   The PI control unit 34 performs PI control based on the deviation input from the subtractor 33. In the present embodiment, the PI control unit 34 generates a torque current command value so that the actual turning speed approaches the speed command value. Then, the PI control unit 34 outputs the generated torque current command value to the torque limiting unit 35.

トルク制限部35は、トルク制限値(加速トルク制限値を含む。)を用いてトルク電流指令値をトルク制限値以下に制限する。本実施例では、トルク制限部35は、トルク電流指令値がトルク制限値以上であればトルク制限値をトルク電流指令値として採用する。また、トルク制限部35は、トルク電流指令値がトルク制限値未満であればそのトルク電流指令値をそのまま採用する。そして、トルク制限部35は、採用したトルク電流指令値をインバータ20に対して出力する。   The torque limiter 35 limits the torque current command value below the torque limit value using the torque limit value (including the acceleration torque limit value). In this embodiment, the torque limiter 35 adopts the torque limit value as the torque current command value if the torque current command value is equal to or greater than the torque limit value. Further, if the torque current command value is less than the torque limit value, the torque limiter 35 adopts the torque current command value as it is. Then, the torque limiter 35 outputs the adopted torque current command value to the inverter 20.

トルク電流指令値を受けたインバータ20は、そのトルク電流指令値に応じてPWM信号を生成し、生成したPWM信号でトランジスタ等のスイッチング素子を制御する。また、インバータ20は、トルク電流指令値とトルク電流の現在値との偏差を極小化するようにトルク電流指令値をフィードバック制御してもよい。この場合、トルク電流の現在値は、例えば、電流計M1が検出する値である。   Receiving the torque current command value, the inverter 20 generates a PWM signal according to the torque current command value, and controls a switching element such as a transistor with the generated PWM signal. Further, the inverter 20 may feedback control the torque current command value so as to minimize the deviation between the torque current command value and the current value of the torque current. In this case, the current value of the torque current is a value detected by the ammeter M1, for example.

負荷率算出部36は、インバータ20及び旋回用電動機21を含む旋回駆動系の負荷率を算出する。また、負荷率算出部36は、旋回駆動系の温度が高いほど負荷率が高くなるように負荷率を算出する。例えば、負荷率算出部36は、インバータ20のIPMの温度が高いほど、或いは、旋回用電動機21の温度が高いほど負荷率が高くなるように負荷率を算出する。本実施例では、負荷率算出部36は、電流計M1の検出値に基づいて負荷率を算出する。インバータ20と旋回用電動機21との間を流れる電流が大きいほど旋回駆動系の温度が高くなると推定されるためである。具体的には、負荷率算出部36は、所定の制御周期毎に電流計M1が検出する電流値に対応する発熱量を直近の所定期間にわたって積算し、その所定期間における発熱量積算値を導き出す。また、負荷率算出部36は、その直近の所定期間における冷却回路の冷却能力に応じた値(冷却熱量積算値)をその発熱量積算値から差し引いて現時点における負荷率を導き出す。なお、冷却熱量積算値は予め記憶された値であってもよく、或いは、冷却回路を構成する冷却水ポンプの吐出量、冷却水の温度等を検出する各種センサの出力に基づいて動的に導き出されてもよい。この場合、電流計M1の検出値に対応する発熱量の瞬間値の大きさがその冷却回路による冷却熱量の瞬間値の大きさ未満である状態が継続すると負荷率は時間と共に減少する。このようにして、負荷率算出部36は、所定の制御周期毎に負荷率を導き出し、加速トルク制限生成部37及び速度制限生成部38のそれぞれに対してその負荷率を出力する。   The load factor calculation unit 36 calculates the load factor of the turning drive system including the inverter 20 and the turning electric motor 21. In addition, the load factor calculation unit 36 calculates the load factor so that the load factor increases as the temperature of the turning drive system increases. For example, the load factor calculation unit 36 calculates the load factor so that the higher the IPM temperature of the inverter 20 or the higher the temperature of the turning electric motor 21, the higher the load factor. In the present embodiment, the load factor calculation unit 36 calculates the load factor based on the detection value of the ammeter M1. This is because it is estimated that the temperature of the swing drive system increases as the current flowing between the inverter 20 and the swing motor 21 increases. Specifically, the load factor calculation unit 36 integrates the calorific value corresponding to the current value detected by the ammeter M1 for each predetermined control cycle over the most recent predetermined period, and derives the calorific value integrated value in the predetermined period. . In addition, the load factor calculation unit 36 derives the current load factor by subtracting a value (cooling heat amount integrated value) corresponding to the cooling capacity of the cooling circuit in the most recent predetermined period from the heat generation amount integrated value. Note that the cooling heat integrated value may be a value stored in advance, or dynamically based on the output of various sensors that detect the discharge amount of the cooling water pump that constitutes the cooling circuit, the temperature of the cooling water, and the like. It may be derived. In this case, when the state where the magnitude of the instantaneous value of the calorific value corresponding to the detection value of the ammeter M1 is less than the magnitude of the instantaneous value of the cooling heat amount by the cooling circuit continues, the load factor decreases with time. In this way, the load factor calculation unit 36 derives the load factor for each predetermined control cycle, and outputs the load factor to each of the acceleration torque limit generation unit 37 and the speed limit generation unit 38.

また、負荷率算出部36は、電流計M1の検出値から定格電流値(冷却回路の冷却能力に相当する熱量を発生させる電流値)を差し引いた値の積分値として負荷率を導き出してもよい。   Further, the load factor calculating unit 36 may derive the load factor as an integral value of a value obtained by subtracting a rated current value (a current value that generates an amount of heat corresponding to the cooling capacity of the cooling circuit) from the detected value of the ammeter M1. .

また、負荷率算出部36は、インバータ20及び旋回用電動機21の少なくとも一方の温度を図示しない温度センサで測定し、その測定値に基づいて負荷率を算出してもよく、その測定値をそのまま負荷率としてもよい。本来、旋回用電動機21を流れる電流の積算値、又は、その電流値に対応する発熱量の積算値は、旋回駆動系の温度(例えば、インバータ20及び旋回用電動機21の少なくとも一方の温度)を適切に測定できない場合にその温度を推定するためのものだからである。   Further, the load factor calculating unit 36 may measure the temperature of at least one of the inverter 20 and the turning electric motor 21 with a temperature sensor (not shown) and may calculate the load factor based on the measured value, and the measured value may be used as it is. It may be a load factor. Originally, the integrated value of the current flowing through the turning motor 21 or the integrated value of the calorific value corresponding to the current value is the temperature of the turning drive system (for example, the temperature of at least one of the inverter 20 and the turning electric motor 21). This is to estimate the temperature when it cannot be measured properly.

また、負荷率算出部36は、電流計M1の検出値(モータ駆動電流)及び温度センサの測定値(インバータ20又は旋回用電動機21の温度)のそれぞれに基づいて複数の負荷率を算出し、それら複数の負荷率の統計値(例えば最大値、最小値、平均値)を最終的な負荷率として採用してもよい。   Further, the load factor calculation unit 36 calculates a plurality of load factors based on the detected value of the ammeter M1 (motor driving current) and the measured value of the temperature sensor (the temperature of the inverter 20 or the turning electric motor 21), A statistical value (for example, maximum value, minimum value, average value) of the plurality of load factors may be adopted as the final load factor.

また、コントローラ30は、負荷率算出部36が算出した負荷率が所定の過負荷レベルを超えたと判断した場合、インバータ20に対してオフ指令を出力してインバータ20の出力を停止させ、且つ、メカニカルブレーキ23に対してブレーキ指令を出力してメカニカルブレーキ23による制動力を発生させる。その結果、旋回用電動機21は、旋回中であるか否かにかかわらず、インバータ20からの電流の供給が強制的に遮断され、且つ、メカニカルブレーキ23によって強制的に停止させられる。   If the controller 30 determines that the load factor calculated by the load factor calculation unit 36 exceeds a predetermined overload level, the controller 30 outputs an off command to the inverter 20 to stop the output of the inverter 20, and A brake command is output to the mechanical brake 23 to generate a braking force by the mechanical brake 23. As a result, regardless of whether or not the turning electric motor 21 is turning, the supply of current from the inverter 20 is forcibly cut off and is forcibly stopped by the mechanical brake 23.

加速トルク制限生成部37は、上部旋回体3の旋回速度を増大(加速)させようとする加速トルクを制限する加速トルク制限値を生成する。本実施例では、加速トルク制限生成部37は、負荷率算出部36が算出する負荷率に応じて加速トルク制限値を生成し、生成した加速トルク制限値をトルク制限部35に対して出力する。   The acceleration torque limit generation unit 37 generates an acceleration torque limit value that limits the acceleration torque to increase (accelerate) the turning speed of the upper swing body 3. In the present embodiment, the acceleration torque limit generation unit 37 generates an acceleration torque limit value according to the load factor calculated by the load factor calculation unit 36, and outputs the generated acceleration torque limit value to the torque limit unit 35. .

また、加速トルク制限生成部37は、電流計M1の検出値(モータ駆動電流)及び温度センサの測定値(インバータ20又は旋回用電動機21の温度)に基づいて負荷率算出部36が算出する複数の負荷率のそれぞれに応じて複数の加速トルク制限値を生成し、それら複数の加速トルク制限値の統計値(例えば最大値、最小値、平均値)を最終的な加速トルク制限値として採用してもよい。   Further, the acceleration torque limit generation unit 37 is calculated by the load factor calculation unit 36 based on the detected value (motor drive current) of the ammeter M1 and the measured value of the temperature sensor (temperature of the inverter 20 or the turning electric motor 21). A plurality of acceleration torque limit values are generated according to each of the load factors, and a statistical value (for example, maximum value, minimum value, average value) of the plurality of acceleration torque limit values is adopted as a final acceleration torque limit value. May be.

なお、加速トルク制限値は、上部旋回体3の旋回速度を増大(加速)させようとする加速トルクを制限するものであり、上部旋回体3の旋回速度を低減(減速)させようとする減速トルクを制限するものではなく、上部旋回体3を旋回させないようにする保持トルクを制限するものでもない。そのため、コントローラ30は、加速トルクが発生する場合に限り、トルク制限部35においてトルク電流指令値が所定の加速トルク制限標準値未満の加速トルク制限値で制限されるようにする。   The acceleration torque limit value limits the acceleration torque that increases (accelerates) the turning speed of the upper swing body 3, and decelerates to reduce (decelerate) the swing speed of the upper swing body 3. The torque is not limited, and the holding torque that prevents the upper swing body 3 from rotating is not limited. Therefore, only when acceleration torque is generated, the controller 30 causes the torque limit unit 35 to limit the torque current command value with an acceleration torque limit value less than a predetermined acceleration torque limit standard value.

具体的には、コントローラ30は、加速トルクが発生すると判定した場合に限り、加速トルク制限生成部37からトルク制限部35へ加速トルク制限値を出力させる。例えば、コントローラ30は、実旋回速度と速度指令値とに基づいて加速トルクが発生するか否かを判定する。ここで実旋回速度及び速度指令値が何れも右旋回時に正値となり左旋回時に負値となる場合を想定する。この場合、コントローラ30は、実旋回速度の正負符号と速度指令値の正負符号が同じで且つ実旋回速度が速度指令値よりもゼロに近いときに加速トルクが発生すると判定する。   Specifically, the controller 30 outputs the acceleration torque limit value from the acceleration torque limit generation unit 37 to the torque limit unit 35 only when it is determined that the acceleration torque is generated. For example, the controller 30 determines whether or not acceleration torque is generated based on the actual turning speed and the speed command value. Here, it is assumed that the actual turning speed and the speed command value are both positive when turning right and negative when turning left. In this case, the controller 30 determines that acceleration torque is generated when the sign of the actual turning speed is the same as the sign of the speed command value and the actual turning speed is closer to zero than the speed command value.

なお、コントローラ30は、加速トルクが発生すると判定した場合に限り加速トルク制限生成部37に加速トルク制限値を出力させる代わりに、加速トルクが発生すると判定した場合に限りトルク制限部35に加速トルク制限値を受信させてもよい。   Instead of outputting the acceleration torque limit value to the acceleration torque limit generation unit 37 only when it is determined that acceleration torque is generated, the controller 30 causes the torque limit unit 35 to execute acceleration torque only when it is determined that acceleration torque is generated. A limit value may be received.

なお、コントローラ30は、例えば減速トルク又は保持トルクが発生する場合等、加速トルクが発生しないと判定した場合には、負荷率の変動とは無関係に設定されるトルク制限値でトルク電流指令値を制限してもよい。   When the controller 30 determines that no acceleration torque is generated, for example, when deceleration torque or holding torque is generated, the controller 30 sets the torque current command value with a torque limit value set regardless of the variation of the load factor. You may restrict.

ここで、図4を参照し、加速トルク制限生成部37が生成する加速トルク制限値について説明する。なお、図4は、加速トルク制限値と負荷率との関係を定める参照テーブルの一例を示すグラフである。   Here, the acceleration torque limit value generated by the acceleration torque limit generation unit 37 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph showing an example of a reference table that defines the relationship between the acceleration torque limit value and the load factor.

図4に示すように、加速トルク制限値は、負荷率算出部36が算出する負荷率の値が所定の制限開始レベルとして定められた値LVs(以下、「制限開始レベルLVs」とする。)に達するまでは所定値TL1で一定に推移する。なお、所定値TL1は旋回駆動系の損傷を防止するために旋回駆動系の仕様に応じて決まる上限値である。したがって、所定値TL1の大きさによっては、負荷率が制限開始レベルLVs未満であっても加速トルク制限値は必ずしも一定に推移する必要はない。そして、加速トルク制限値は、負荷率が制限開始レベルLVsを超えると負荷率に応じた一定の割合で減少し、負荷率が所定の過負荷レベルとして定められた値LVe(以下、「過負荷レベルLVe」とする。)に達すると所定値TL2に至る。なお、コントローラ30は、負荷率が過負荷レベルLVeに達した場合には旋回用電動機21を強制的に停止させる。   As shown in FIG. 4, the acceleration torque limit value is a value LVs in which the load factor value calculated by the load factor calculator 36 is determined as a predetermined limit start level (hereinafter referred to as “limit start level LVs”). Until reaching the predetermined value TL1. The predetermined value TL1 is an upper limit value determined according to the specifications of the turning drive system in order to prevent damage to the turning drive system. Therefore, depending on the magnitude of the predetermined value TL1, even if the load factor is less than the limit start level LVs, the acceleration torque limit value does not necessarily have to be kept constant. The acceleration torque limit value decreases at a constant rate according to the load factor when the load factor exceeds the limit start level LVs, and the load factor is a value LVe (hereinafter referred to as “overload”) determined as a predetermined overload level. Level LVe "), the predetermined value TL2 is reached. The controller 30 forcibly stops the turning electric motor 21 when the load factor reaches the overload level LVe.

このように、加速トルク制限生成部37は、内部メモリ等に予め記憶した参照テーブルを用いて現在の負荷率に対応する加速トルク制限値を導き出す。なお、加速トルク制限値は必ずしも負荷率に応じた一定の割合で減少する必要はなく、段階的に減少してもよく、非線形的に減少してもよい。   In this way, the acceleration torque limit generation unit 37 derives an acceleration torque limit value corresponding to the current load factor using a reference table stored in advance in an internal memory or the like. The acceleration torque limit value does not necessarily need to be reduced at a constant rate according to the load factor, and may be reduced stepwise or may be reduced nonlinearly.

また、加速トルクの制限は、インバータ20から旋回用電動機21に流れるモータ駆動電流を抑制する効果をもたらす。その結果、旋回駆動系の発熱量を抑制してその負荷率が過負荷レベルLVeに達するのを抑制し或いは防止できる。   Further, the limitation of the acceleration torque has an effect of suppressing the motor drive current flowing from the inverter 20 to the turning electric motor 21. As a result, it is possible to suppress or prevent the load factor from reaching the overload level LVe by suppressing the heat generation amount of the turning drive system.

この構成により、コントローラ30は、負荷率が過負荷レベルLVeに達した途端に加速トルクが急減するのを抑制し或いは防止することで、旋回に関する操作フィーリングの悪化を防止できる。また、コントローラ30は、加速トルクが発生すると判定した場合に限りトルク電流指令値が加速トルク制限値で制限されるようにするため、旋回用電動機21の減速トルクが制限されてしまうのを防止し、旋回の停止が遅れるのを防止できる。   With this configuration, the controller 30 can prevent deterioration of the operation feeling related to turning by suppressing or preventing the acceleration torque from rapidly decreasing as soon as the load factor reaches the overload level LVe. In addition, the controller 30 prevents the torque reduction of the turning electric motor 21 from being limited, so that the torque current command value is limited by the acceleration torque limit value only when it is determined that the acceleration torque is generated. , It is possible to prevent the turning stop from being delayed.

速度制限生成部38は、上部旋回体3の旋回速度の許容最大値としての速度制限値を生成する。本実施例では、速度制限生成部38は、負荷率算出部36が算出する負荷率に応じて速度制限値を生成し、生成した速度制限値を速度制限部32に対して出力する。   The speed limit generation unit 38 generates a speed limit value as an allowable maximum value of the turning speed of the upper swing body 3. In the present embodiment, the speed limit generation unit 38 generates a speed limit value according to the load factor calculated by the load factor calculation unit 36, and outputs the generated speed limit value to the speed limit unit 32.

また、速度制限生成部38は、電流計M1の検出値(モータ駆動電流)及び温度センサの測定値(インバータ20又は旋回用電動機21の温度)に基づいて負荷率算出部36が算出する複数の負荷率のそれぞれに応じて複数の速度制限値を生成し、それら複数の速度制限値の統計値(例えば最大値、最小値、平均値)を最終的な速度制限値として採用してもよい。   In addition, the speed limit generation unit 38 has a plurality of load factors that are calculated by the load factor calculation unit 36 based on the detection value (motor drive current) of the ammeter M1 and the measurement value of the temperature sensor (the temperature of the inverter 20 or the turning electric motor 21). A plurality of speed limit values may be generated according to each of the load factors, and statistical values (for example, maximum value, minimum value, average value) of the plurality of speed limit values may be adopted as the final speed limit value.

ここで、図5を参照し、速度制限生成部38が生成する速度制限値について説明する。なお、図5は、速度制限値と負荷率との関係を定める参照テーブルの一例を示すグラフである。   Here, the speed limit value generated by the speed limit generation unit 38 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a graph showing an example of a reference table that defines the relationship between the speed limit value and the load factor.

図5に示すように、速度制限値は、負荷率算出部36が算出する負荷率の値が所定の制限開始レベルLVsに達するまでは所定値SL1で一定に推移する。なお、所定値SL1は、所定値TL1と同様、旋回駆動系の損傷を防止するために旋回駆動系の仕様に応じて決まる上限値である。したがって、所定値SL1の大きさによっては、負荷率が制限開始レベルLVs未満であっても速度制限値は必ずしも一定に推移する必要はない。そして、速度制限値は、負荷率が制限開始レベルLVsを超えると負荷率に応じた一定の割合で減少し、負荷率が所定の過負荷レベルLVeに達すると所定値SL2に至る。   As shown in FIG. 5, the speed limit value remains constant at the predetermined value SL1 until the load factor value calculated by the load factor calculating unit 36 reaches a predetermined limit start level LVs. The predetermined value SL1 is an upper limit value determined in accordance with the specifications of the turning drive system in order to prevent damage to the turning drive system, similarly to the predetermined value TL1. Therefore, depending on the magnitude of the predetermined value SL1, even if the load factor is less than the limit start level LVs, the speed limit value does not necessarily change constantly. The speed limit value decreases at a constant rate according to the load factor when the load factor exceeds the limit start level LVs, and reaches a predetermined value SL2 when the load factor reaches a predetermined overload level LVe.

このように、速度制限生成部38は、内部メモリ等に予め記憶した参照テーブルを用いて現在の負荷率に対応する速度制限値を導き出す。なお、速度制限値は必ずしも負荷率に応じた一定の割合で減少する必要はなく、段階的に減少してもよく、非線形的に減少してもよい。   In this manner, the speed limit generation unit 38 derives a speed limit value corresponding to the current load factor using a reference table stored in advance in an internal memory or the like. It should be noted that the speed limit value does not necessarily have to be reduced at a constant rate according to the load factor, and may be reduced stepwise or non-linearly.

また、旋回速度の許容最大値の制限は、上部旋回体3の旋回を停止させるのに要する総減速トルク(減速開始時から停止時までの減速トルクの積分値)を抑える効果をもたらす。総減速トルクは、減速開始時の旋回速度が大きいほど大きいためである。その結果、上部旋回体3の旋回を停止させる際の旋回駆動系の発熱量を抑制してその負荷率が過負荷レベルLVeに達するのを抑制或いは防止できる。   Further, the limitation of the allowable maximum value of the turning speed has an effect of suppressing the total deceleration torque (the integrated value of the deceleration torque from the start of deceleration to the stop) required to stop the turning of the upper swing body 3. This is because the total deceleration torque increases as the turning speed at the start of deceleration increases. As a result, it is possible to suppress or prevent the load factor from reaching the overload level LVe by suppressing the amount of heat generated by the swing drive system when stopping the swing of the upper swing body 3.

以上の構成により、コントローラ30は、加速トルクの制限と旋回速度の制限とを併用することで負荷率が過負荷レベルLV2に達するのをより確実に抑制或いは防止できる。加速トルクを制限するだけでは上部旋回体3の旋回速度が所定値SL1に達するのを防止できず、所定値SL1で旋回する上部旋回体3を停止させる際に負荷率が過負荷レベルLV2に達してしまう状況が起こり得るためである。また、旋回速度を制限するだけでは上部旋回体3の旋回速度が急加速するのを防止できず、上部旋回体3が急加速する際に負荷率が過負荷レベルLV2に達してしまう状況が起こり得るためである。但し、本発明は、加速トルクのみを制限する構成、及び、旋回速度のみを制限する構成を排除することはない。   With the above configuration, the controller 30 can more reliably suppress or prevent the load factor from reaching the overload level LV2 by using both the limitation of the acceleration torque and the limitation of the turning speed. Limiting the acceleration torque does not prevent the turning speed of the upper swing body 3 from reaching the predetermined value SL1, and the load factor reaches the overload level LV2 when stopping the upper swing body 3 turning at the predetermined value SL1. This is because a situation may occur. Further, it is not possible to prevent the turning speed of the upper turning body 3 from rapidly accelerating only by limiting the turning speed, and a situation occurs in which the load factor reaches the overload level LV2 when the upper turning body 3 accelerates rapidly. To get. However, the present invention does not exclude the configuration that limits only the acceleration torque and the configuration that limits only the turning speed.

次に、図6を参照し、コントローラ30が旋回駆動系の負荷率に応じて旋回用電動機21の駆動を制限する処理(以下、「旋回制限処理」とする。)について説明する。なお、図6は、旋回制限処理の流れを示すフローチャートであり、コントローラ30は、所定の制御周期で繰り返しこの旋回制限処理を実行する。   Next, a process in which the controller 30 restricts the drive of the turning electric motor 21 in accordance with the load factor of the turning drive system (hereinafter referred to as “turn restriction process”) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the turning restriction process, and the controller 30 repeatedly executes this turning restriction process at a predetermined control cycle.

最初に、コントローラ30の負荷率算出部36は、旋回駆動系の負荷率を算出する(ステップS1)。本実施例では、負荷率算出部36は、電流計M1の検出値に基づいて旋回駆動系の負荷率を算出する。   First, the load factor calculation unit 36 of the controller 30 calculates the load factor of the turning drive system (step S1). In the present embodiment, the load factor calculation unit 36 calculates the load factor of the turning drive system based on the detection value of the ammeter M1.

その後、コントローラ30は、負荷率算出部36が算出した負荷率が過負荷レベルLVe未満であるかを判定する(ステップS2)。   Thereafter, the controller 30 determines whether or not the load factor calculated by the load factor calculator 36 is less than the overload level LVe (step S2).

負荷率が過負荷レベルLVe未満であると判定した場合(ステップS2のYES)、コントローラ30は、負荷率が所定の制限開始レベルLVs以上であるかを判定する(ステップS3)。   When it is determined that the load factor is less than the overload level LVe (YES in step S2), the controller 30 determines whether the load factor is equal to or higher than a predetermined limit start level LVs (step S3).

負荷率が制限開始レベルLVs以上であると判定した場合(ステップS3のYES)、コントローラ30の速度制限生成部38は速度制限値を低減させる(ステップS4)。本実施例では、速度制限生成部38は、内部メモリに予め記憶された参照テーブル(図5参照。)を参照し、負荷率算出部36が算出した現在の負荷率に対応する速度制限値を導き出す。そして、速度制限生成部38は、速度制限標準値SL1よりも小さいその速度制限値を速度制限部32に対して出力する。その結果、旋回操作レバーのレバー操作量に応じて速度指令生成部31が生成する速度指令値はその速度制限値以下に制限される。   When it is determined that the load factor is equal to or higher than the limit start level LVs (YES in step S3), the speed limit generation unit 38 of the controller 30 reduces the speed limit value (step S4). In the present embodiment, the speed limit generation unit 38 refers to a reference table (see FIG. 5) stored in advance in the internal memory, and sets a speed limit value corresponding to the current load factor calculated by the load factor calculation unit 36. derive. Then, the speed limit generation unit 38 outputs the speed limit value smaller than the speed limit standard value SL1 to the speed limit unit 32. As a result, the speed command value generated by the speed command generation unit 31 according to the lever operation amount of the turning operation lever is limited to the speed limit value or less.

その後、コントローラ30は、加速トルクが発生するか否かを判定する(ステップS5)。本実施例では、コントローラ30は、実旋回速度の正負符号と速度指令値の正負符号が同じで且つ実旋回速度が速度指令値よりもゼロに近いときに加速トルクが発生すると判定する。   Thereafter, the controller 30 determines whether or not acceleration torque is generated (step S5). In this embodiment, the controller 30 determines that acceleration torque is generated when the sign of the actual turning speed is the same as the sign of the speed command value and the actual turning speed is closer to zero than the speed command value.

加速トルクが発生すると判定した場合(ステップS5のYES)、コントローラ30の加速トルク制限生成部37は加速トルク制限値を低減させる(ステップS6)。本実施例では、加速トルク制限生成部37は、内部メモリに予め記憶された参照テーブル(図4参照。)を参照し、負荷率算出部36が算出した現在の負荷率に対応する加速トルク制限値を導き出す。そして、加速トルク制限生成部37は、加速トルク制限標準値TL1よりも小さいその加速トルク制限値をトルク制限部35に対して出力する。その結果、PI制御部34が生成するトルク電流指令値はその加速トルク制限値以下に制限される。   If it is determined that acceleration torque is generated (YES in step S5), the acceleration torque limit generation unit 37 of the controller 30 reduces the acceleration torque limit value (step S6). In this embodiment, the acceleration torque limit generation unit 37 refers to a reference table (see FIG. 4) stored in advance in the internal memory, and the acceleration torque limit corresponding to the current load factor calculated by the load factor calculation unit 36. Derive a value. Then, the acceleration torque limit generation unit 37 outputs the acceleration torque limit value smaller than the acceleration torque limit standard value TL1 to the torque limit unit 35. As a result, the torque current command value generated by the PI control unit 34 is limited to the acceleration torque limit value or less.

また、コントローラ30は、加速トルク制限生成部37が加速トルク制限値を低減させた場合、その旨をショベルの操作者に通知する(ステップS7)。本実施例では、コントローラ30は、車載スピーカ、車載ディスプレイ等の図示しない出力装置に対して制御指令を出力する。そして、加速トルク制限値を低減させたことを表す音声メッセージ、テキストメッセージ、ブザー等を出力させ、加速トルク制限値を低減させたことを操作者に通知する。通知を受けた操作者は、負荷率が増大していることを早期に認識し、負荷率が過度に増大する前にショベルを適切な状態に移行させることができる。なお、コントローラ30は、速度制限生成部38が速度制限値を低減させた旨を操作者に通知してもよい。   Further, when the acceleration torque limit generation unit 37 reduces the acceleration torque limit value, the controller 30 notifies the operator of the shovel to that effect (step S7). In this embodiment, the controller 30 outputs a control command to an output device (not shown) such as a vehicle-mounted speaker or a vehicle-mounted display. Then, a voice message, text message, buzzer or the like indicating that the acceleration torque limit value has been reduced is output to notify the operator that the acceleration torque limit value has been reduced. The operator who has received the notification recognizes that the load factor is increasing at an early stage, and can move the shovel to an appropriate state before the load factor increases excessively. Note that the controller 30 may notify the operator that the speed limit generation unit 38 has reduced the speed limit value.

一方、加速トルクが発生しないと判定した場合(ステップS5のNO)、コントローラ30はトルク制限値を所定のトルク制限標準値未満に低減させることなく旋回駆動系を動作させ、所望の減速トルク又は保持トルクが出力されるようにする。すなわち、コントローラ30は、負荷率が制限開始レベルLVs以上であると判定した場合であっても減速トルク及び保持トルクを所定のトルク制限標準値未満に制限することはない。なお、この場合のトルク制限標準値は、負荷率とは無関係に旋回減速中又は旋回保持中に採用される値を意味する。   On the other hand, if it is determined that no acceleration torque is generated (NO in step S5), the controller 30 operates the turning drive system without reducing the torque limit value below the predetermined torque limit standard value, and the desired deceleration torque or holding Torque is output. That is, the controller 30 does not limit the deceleration torque and the holding torque to less than the predetermined torque limit standard value even when it is determined that the load factor is equal to or higher than the limit start level LVs. Note that the torque limit standard value in this case means a value adopted during turning deceleration or holding turning regardless of the load factor.

また、負荷率が制限開始レベルLVs未満であると判定した場合(ステップS3のNO)、コントローラ30は、速度制限値を速度制限標準値SL1未満に低減させることなく、また、加速トルク制限値を加速トルク制限標準値TL1未満に低減させることもなく旋回駆動系を動作させ、所望の旋回トルクが出力されるようにする。   If it is determined that the load factor is less than the limit start level LVs (NO in step S3), the controller 30 does not reduce the speed limit value to less than the speed limit standard value SL1, and also sets the acceleration torque limit value. The turning drive system is operated without being reduced below the acceleration torque limit standard value TL1 so that a desired turning torque is output.

なお、負荷率が過負荷レベルLVe以上であると判定した場合には(ステップS2のNO)、コントローラ30は上部旋回体3の旋回を強制的に停止させる(ステップS8)。本実施例では、コントローラ30は、旋回用電動機21を停止させ、且つ、メカニカルブレーキ23による制動力を発生させる。   If it is determined that the load factor is equal to or higher than the overload level LVe (NO in step S2), the controller 30 forcibly stops the turning of the upper swing body 3 (step S8). In the present embodiment, the controller 30 stops the turning electric motor 21 and generates a braking force by the mechanical brake 23.

なお、上述の旋回制限処理では速度制限値が決定された後でトルク制限値が決定されるが、トルク制限値が決定された後で速度制限値が決定されてもよく、速度制限値及びトルク制限値が同時並行的に決定されてもよい。   In the above-described turning limit process, the torque limit value is determined after the speed limit value is determined. However, the speed limit value may be determined after the torque limit value is determined. The limit value may be determined concurrently.

次に、図7を参照し、ショベルが旋回押し付け作業を行う際の各種物理量の時間的推移について説明する。なお、図7はショベルが旋回押し付け作業を行う際の各種物理量の時間的推移を示すグラフである。具体的には、図7(A1)〜図7(D1)はコントローラ30が旋回制限処理を実行しない場合の各種物理量の時間的推移を示し、図7(A2)〜図7(D2)はコントローラ30が旋回制限処理を実行する場合の各種物理量の時間的推移を示す。また、図7(A1)及び図7(A2)は旋回操作レバーのレバー操作量の時間的推移を示し、図7(B1)及び図7(B2)は速度指令値/実旋回速度の時間的推移を示す。また、図7(C1)及び図7(C2)はトルク電流指令値の時間的推移を示し、図7(D1)及び図7(D2)は負荷率の時間的推移を示す。なお、図7(A1)及び図7(A2)のそれぞれに示すレバー操作量の時間的推移は旋回制限処理の実行の有無にかかわらず同じである。   Next, with reference to FIG. 7, the temporal transition of various physical quantities when the excavator performs the turning pressing work will be described. FIG. 7 is a graph showing temporal transitions of various physical quantities when the excavator performs the turning pressing work. Specifically, FIGS. 7A1 to 7D1 show temporal transitions of various physical quantities when the controller 30 does not execute the turning restriction process, and FIGS. 7A2 to 7D2 are controllers. 30 shows the time transition of various physical quantities when the turning restriction process is executed. 7 (A1) and 7 (A2) show the temporal transition of the lever operation amount of the turning operation lever, and FIGS. 7 (B1) and 7 (B2) show the speed command value / actual turning speed over time. Shows the transition. 7 (C1) and FIG. 7 (C2) show the temporal transition of the torque current command value, and FIG. 7 (D1) and FIG. 7 (D2) show the temporal transition of the load factor. Note that the temporal transition of the lever operation amount shown in each of FIGS. 7A1 and 7A2 is the same regardless of whether or not the turning restriction process is executed.

最初に、図7(A1)〜図7(D1)を参照し、旋回押し付け作業中にコントローラ30が旋回制限処理を実行しない場合の各種物理量の時間的推移について説明する。   First, with reference to FIG. 7A1 to FIG. 7D1, time transitions of various physical quantities when the controller 30 does not execute the turning restriction process during the turning pressing operation will be described.

図7(A1)の実線で示すように旋回操作レバーが時刻t1において傾倒されると、速度指令値は、図7(B1)の実線で示すように時刻t1で増大し始め、時刻t2で速度制限標準値SL1に至る。一方で、実旋回速度は、図7(B1)の点線で示すように、時刻t1から時刻t2の間で僅かに増大するが、その後は略ゼロのまま推移する。旋回押し付け作業のため、旋回トルクを発生させたとしても上部旋回体3が旋回しないためである。したがって、速度指令値と実旋回速度の偏差Dは比較的大きな値を維持したまま推移する。   When the turning operation lever is tilted at time t1 as indicated by the solid line in FIG. 7A1, the speed command value starts increasing at time t1 as indicated by the solid line in FIG. 7B1, and the speed command value is increased at time t2. The limit standard value SL1 is reached. On the other hand, the actual turning speed slightly increases between time t1 and time t2 as indicated by the dotted line in FIG. 7B1, but thereafter remains substantially zero. This is because the upper turning body 3 does not turn even if turning torque is generated due to the turning pressing work. Therefore, the deviation D between the speed command value and the actual turning speed changes while maintaining a relatively large value.

トルク電流指令値は、図7(C1)の実線で示すように、時刻t1で増大し始め、時刻t2で加速トルク制限標準値TL1に至る。また、時刻t2以降も速度指令値と実旋回速度の偏差Dが比較的大きな値で推移するため、トルク電流指令値は加速トルク制限標準値TL1のまま推移する。すなわち、インバータ20は、比較的大きなモータ駆動電流を旋回用電動機21に供給し続ける。   As shown by the solid line in FIG. 7 (C1), the torque current command value starts increasing at time t1, and reaches the acceleration torque limit standard value TL1 at time t2. Further, since the deviation D between the speed command value and the actual turning speed is a relatively large value after time t2, the torque current command value remains the acceleration torque limit standard value TL1. That is, the inverter 20 continues to supply a relatively large motor drive current to the turning electric motor 21.

負荷率は、図7(D1)の実線で示すように、速度指令値及びトルク電流指令値の立ち上がりから僅かに遅れて立ち上がり、その後もモータ駆動電流の供給が継続されるために増大し続ける。そして、負荷率は時刻t3において過負荷レベルLVeに達する。   As indicated by the solid line in FIG. 7 (D1), the load factor rises slightly after the rise of the speed command value and the torque current command value, and continues to increase because the supply of motor drive current continues thereafter. Then, the load factor reaches the overload level LVe at time t3.

コントローラ30は、負荷率が過負荷レベルLVeに達すると、速度指令値及びトルク電流指令値をゼロにし、インバータ20による旋回用電動機21へのモータ駆動電流の供給を停止させる。   When the load factor reaches the overload level LVe, the controller 30 sets the speed command value and the torque current command value to zero, and stops the supply of motor drive current to the turning electric motor 21 by the inverter 20.

このように、旋回押し付け作業中に旋回制限処理を実行しない場合、コントローラ30は、負荷率が過負荷レベルLVeに達したときに、旋回駆動系の保護のため旋回用電動機21の駆動を強制的に停止させ、且つ、メカニカルブレーキ23により上部旋回体3の旋回を阻止する。そのため、操作者は旋回駆動系の温度が所定温度未満に低下するまでは上部旋回体3を旋回させることができなくなる。   As described above, when the turning restriction process is not executed during the turning pressing operation, the controller 30 forcibly drives the turning electric motor 21 to protect the turning drive system when the load factor reaches the overload level LVe. The upper revolving unit 3 is prevented from turning by the mechanical brake 23. Therefore, the operator cannot turn the upper turning body 3 until the temperature of the turning drive system drops below a predetermined temperature.

次に、図7(A2)〜図7(D2)を参照し、旋回押し付け作業中にコントローラ30が旋回制限処理を実行する場合の各種物理量の時間的推移について説明する。なお、時刻t2までの各種物理量の時間的推移は、図7(A1)から図7(D1)に示す時間的推移と同じであるため説明を省略する。   Next, with reference to FIG. 7 (A2) to FIG. 7 (D2), the temporal transition of various physical quantities when the controller 30 executes the turning restriction process during the turning pressing operation will be described. Note that the temporal transition of various physical quantities up to time t2 is the same as the temporal transition shown in FIG. 7A1 to FIG.

旋回制限処理を実行する場合、コントローラ30は、図7(D2)の実線で示すように時刻t10において負荷率が制限開始レベルLVsに達すると、加速トルクが発生するか否かを判定する。この場合、コントローラ30は、図7(B2)に示すように速度指令値の正負符号と実旋回速度の正負符号が同じで且つ実旋回速度が速度指令値よりもゼロに近いために加速トルクが発生すると判定する。そして、コントローラ30は、図7(C2)の実線で示すように加速トルク制限値を加速トルク制限標準値TL1未満に低減させる。加速トルク制限値の低減は、旋回用電動機21に関するモータ駆動電流の低減をもたらす。そのため、インバータ20及び旋回用電動機21のそれぞれの温度の上昇を抑制する効果、すなわち、負荷率の増加を抑制する効果をもたらす。なお、負荷率はモータ駆動電流による発熱量が冷却回路による冷却熱量を上回る限り減少することはない。したがって、加速トルク制限値は、図7(C2)の実線で示すように時間に対する減少率を低下させながら徐々に減少する。一方で、負荷率は、図7(D2)の実線で示すように時間に対する増加率を低下させながら徐々に増加する。   When executing the turning restriction process, the controller 30 determines whether or not acceleration torque is generated when the load factor reaches the restriction start level LVs at time t10 as shown by the solid line in FIG. 7 (D2). In this case, as shown in FIG. 7 (B2), the controller 30 has the same acceleration / deceleration torque because the sign of the speed command value is the same as the sign of the actual turning speed and the actual turning speed is closer to zero than the speed command value. Determine that it occurs. Then, as shown by the solid line in FIG. 7 (C2), the controller 30 reduces the acceleration torque limit value to be less than the acceleration torque limit standard value TL1. The reduction in the acceleration torque limit value results in a reduction in the motor drive current related to the turning electric motor 21. Therefore, the effect of suppressing the temperature rise of each of the inverter 20 and the turning electric motor 21, that is, the effect of suppressing the increase of the load factor is brought about. Note that the load factor does not decrease as long as the amount of heat generated by the motor drive current exceeds the amount of cooling heat generated by the cooling circuit. Therefore, the acceleration torque limit value gradually decreases while decreasing the decrease rate with respect to time as shown by the solid line in FIG. 7 (C2). On the other hand, the load factor gradually increases while decreasing the increase rate with respect to time as shown by the solid line in FIG. 7 (D2).

この構成により、コントローラ30は、旋回操作レバーが同じレバー操作量で操作され続けたとしてもインバータ20に対して出力されるトルク電流指令値を加速トルク制限値に沿って緩やかに(連続的に)減少させることができる。そのため、旋回制限処理を実行しない場合に負荷率が過負荷レベルLVeに達したときのようにトルク電流指令値を急減させてしまうのを防止できる。その結果、加速トルクの急変に起因するショックを発生させて操作者に違和感を与えてしまうのを防止できる。   With this configuration, the controller 30 gradually (continuously) the torque current command value output to the inverter 20 along the acceleration torque limit value even if the turning operation lever continues to be operated with the same lever operation amount. Can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the torque current command value from being suddenly reduced as when the load factor reaches the overload level LVe when the turning restriction process is not executed. As a result, it is possible to prevent the operator from feeling uncomfortable by generating a shock due to a sudden change in the acceleration torque.

また、コントローラ30は、負荷率の増加に応じて加速トルク制限値を減少させることで負荷率が過負荷レベルLVeに達してしまうのを抑制或いは防止できる。そのため、旋回制限処理を実行しない場合に負荷率が過負荷レベルLVeに達したときのように旋回用電動機21が強制的に停止させられてショベルの連続運転が不可能になるといった状況が発生するのを抑制或いは防止できる。   Further, the controller 30 can suppress or prevent the load factor from reaching the overload level LVe by decreasing the acceleration torque limit value according to the increase in the load factor. Therefore, when the turning restriction process is not executed, a situation occurs in which the turning electric motor 21 is forcibly stopped and continuous operation of the shovel becomes impossible as when the load factor reaches the overload level LVe. Can be suppressed or prevented.

同様に、コントローラ30は、図7(D2)の実線で示すように時刻t10において負荷率が制限開始レベルLVsに達すると、図7(B2)の実線で示すように速度制限値を速度制限標準値SL1未満に低減させる。また、速度制限値は負荷率が増加するにつれて減少する。具体的には、図7(B2)の実線で示すように時間に対する減少率を低下させながら徐々に減少する。   Similarly, when the load factor reaches the limit start level LVs at time t10 as shown by the solid line in FIG. 7 (D2), the controller 30 changes the speed limit value to the speed limit standard as shown by the solid line in FIG. 7 (B2). Reduce to less than value SL1. Further, the speed limit value decreases as the load factor increases. Specifically, as shown by the solid line in FIG. 7 (B2), the rate of decrease gradually decreases while decreasing with respect to time.

この構成により、コントローラ30は、上部旋回体3の許容最大旋回速度を制限することができ、上部旋回体3を停止させるのに必要な総減速トルクが過度に大きくなるのを抑制し或いは防止できる。そのため、加速トルクを制限したときのように減速トルクを制限しなくとも、旋回減速中に負荷率が過負荷レベルLVeに達するのを防止しながら、上部旋回体3の旋回を停止させることができる。また、減速トルクを制限しないため、上部旋回体3の旋回を停止させるまでの旋回角度が過度に大きくなるのを防止できる。なお、コントローラ30は、減速トルクを制限せずに上部旋回体3の旋回を停止させようとした結果、負荷率が過負荷レベルLVeに達した場合には、メカニカルブレーキ23を作動させて上部旋回体3の旋回を機械的に停止させる。   With this configuration, the controller 30 can limit the allowable maximum turning speed of the upper swing body 3 and can suppress or prevent the total deceleration torque necessary for stopping the upper swing body 3 from becoming excessively large. . Therefore, the turning of the upper-part turning body 3 can be stopped while preventing the load factor from reaching the overload level LVe during the turning deceleration without restricting the deceleration torque as when the acceleration torque is restricted. . Further, since the deceleration torque is not limited, it is possible to prevent the turning angle until the turning of the upper turning body 3 is stopped from becoming excessively large. When the load factor reaches the overload level LVe as a result of trying to stop the turning of the upper turning body 3 without limiting the deceleration torque, the controller 30 operates the mechanical brake 23 to turn the upper turning body. The turning of the body 3 is mechanically stopped.

次に、図8を参照し、旋回用電動機21の旋回角速度ω、旋回エネルギE、及び旋回トルクτの関係について説明する。なお、図8は、上部旋回体3を旋回させ且つ停止させる際の旋回角速度ω、旋回エネルギE、及び旋回トルクτの時間的推移を示す図である。具体的には、図8(A)が旋回用電動機21の旋回角速度ωの時間的推移を示し、図8(B)が旋回エネルギEの時間的推移を示し、図8(C)が旋回トルクτの時間的推移を示す。また、図8の実線で示す推移は旋回制限処理が実行されない場合の各種物理量の推移を示す。また、図8の破線で示す推移は、旋回制限処理が実行される場合、すなわち、旋回制限処理によって速度制限値が速度制限標準値SL1未満に低減され、且つ、加速トルク制限値が加速トルク制限標準値TL1未満に低減される場合の各種物理量の推移を示す。   Next, the relationship among the turning angular velocity ω, turning energy E, and turning torque τ of the turning electric motor 21 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing temporal transitions of the turning angular velocity ω, the turning energy E, and the turning torque τ when the upper turning body 3 is turned and stopped. Specifically, FIG. 8A shows the temporal transition of the turning angular velocity ω of the turning electric motor 21, FIG. 8B shows the temporal transition of the turning energy E, and FIG. 8C shows the turning torque. The time transition of τ is shown. Moreover, the transition shown by the solid line in FIG. 8 indicates the transition of various physical quantities when the turning restriction process is not executed. Further, the transition indicated by the broken line in FIG. 8 indicates that the speed limit value is reduced to less than the speed limit standard value SL1 by the turn limit process when the turn limit process is executed, and the acceleration torque limit value is the acceleration torque limit. The transition of various physical quantities when reduced to less than the standard value TL1 is shown.

また、旋回エネルギE及び旋回トルクτは以下の式で表される。なお、Jは上部旋回体3の慣性モーメントを表す。また、τ(ω)は摩擦損失等に抗して一定の旋回角速度ωを維持するのに必要な旋回トルクを表し、維持すべき旋回用電動機21の旋回角速度ωが大きいほど大きい。 Further, the turning energy E and the turning torque τ are expressed by the following equations. J represents the moment of inertia of the upper swing body 3. Further, τ 0 (ω) represents a turning torque necessary to maintain a constant turning angular velocity ω against friction loss and the like, and is larger as the turning angular velocity ω of the turning electric motor 21 to be maintained is larger.

Figure 2016050424
旋回制限処理が実行される場合、すなわち、速度制限値及び加速トルク制限値が標準値未満に低減される場合、時刻taにおいて旋回操作レバーが操作されると、図8(C)の破線で示すように、旋回トルク(加速トルク)τは時刻taで増大し始め、時刻tbで現在の加速トルク制限値に対応する値τ2となるまで増大する。その後、時刻tdで旋回角速度ωが現在の速度制限値に対応する値ω2に達するまで(図8(A)の破線参照。)、旋回トルク(加速トルク)τは値τ2のまま推移する。旋回トルク(加速トルク)τが値τ2のまま推移する時刻tbから時刻tdまでの期間では、上述の(2)式から分かるように、旋回角速度ωは一定の旋回角加速度で増大する。
Figure 2016050424
When the turning restriction process is executed, that is, when the speed restriction value and the acceleration torque restriction value are reduced to less than the standard value, when the turning operation lever is operated at time ta, it is indicated by a broken line in FIG. Thus, the turning torque (acceleration torque) τ starts to increase at time ta and increases at time tb until it reaches a value τ2 corresponding to the current acceleration torque limit value. Thereafter, the turning torque (acceleration torque) τ remains at the value τ2 until the turning angular velocity ω reaches the value ω2 corresponding to the current speed limit value at time td (see the broken line in FIG. 8A). In the period from the time tb to the time td when the turning torque (acceleration torque) τ remains at the value τ2, the turning angular velocity ω increases at a constant turning angular acceleration, as can be seen from the above equation (2).

時刻tdで旋回角速度ωが値ω2に達すると、旋回トルク(加速トルク)τは、現在の旋回角速度ω2を維持するために最低限必要な値τ3b(=τ(ω2))まで低減される((2)式参照。)。 When the turning angular velocity ω reaches the value ω2 at time td, the turning torque (acceleration torque) τ is reduced to the minimum value τ3b (= τ 0 (ω2)) necessary to maintain the current turning angular velocity ω2. (See equation (2).)

その後、旋回トルク(減速トルク)τは、時刻thで上部旋回体3の旋回を停止させるために、時刻tgにおいて減速トルク制限標準値に対応する値τ4とされる。そのため、旋回角速度ωは時刻tgで減少し始め、時刻thで値ゼロに至る。   Thereafter, the turning torque (deceleration torque) τ is set to a value τ4 corresponding to the deceleration torque limit standard value at time tg in order to stop the turning of the upper-part turning body 3 at time th. Therefore, the turning angular velocity ω starts to decrease at time tg and reaches a value of zero at time th.

一方、旋回制限処理が実行されない場合、時刻taにおいて旋回操作レバーが操作されると、図8(C)の実線で示すように、旋回トルク(加速トルク)τは時刻taで増大し始め、時刻tcで加速トルク制限標準値TL1に対応する値τ1となるまで増大する。その後、時刻teで旋回角速度ωが速度制限標準値SL1に対応する値ω1に達するまで(図8(A)の実線参照。)、旋回トルク(加速トルク)τは値τ1のまま推移する。旋回トルク(加速トルク)τが値τ1のまま推移する時刻tcから時刻teの期間では、上述の(2)式から分かるように、旋回角速度ωは一定の旋回角加速度で増大する。   On the other hand, when the turning restriction process is not executed, when the turning operation lever is operated at time ta, turning torque (acceleration torque) τ starts to increase at time ta as shown by the solid line in FIG. It increases until it reaches a value τ1 corresponding to the acceleration torque limit standard value TL1 at tc. Thereafter, until the turning angular velocity ω reaches a value ω1 corresponding to the speed limit standard value SL1 at time te (see the solid line in FIG. 8A), the turning torque (acceleration torque) τ remains at the value τ1. In the period from time tc to time te when the turning torque (acceleration torque) τ remains at the value τ1, the turning angular velocity ω increases at a constant turning angular acceleration, as can be seen from the above equation (2).

時刻teで旋回角速度ωが値ω1に達すると、旋回トルク(加速トルク)τは、現在の旋回角速度ω1を維持するために最低限必要な値τ3a(=τ(ω1)>τ3b(=τ(ω2)))まで低減される((2)式参照。)。 When the turning angular velocity ω reaches the value ω1 at time te, the turning torque (acceleration torque) τ is a minimum value τ3a (= τ 0 (ω1)> τ3b (= τ) required to maintain the current turning angular velocity ω1. 0 (ω2))) (see equation (2)).

その後、旋回トルク(減速トルク)τは、時刻thで上部旋回体3の旋回を停止させるために、時刻tfにおいて減速トルク制限標準値に対応する値τ4とされる。そのため、旋回角速度ωは時刻tfで減少し始め、時刻thで値ゼロに至る。   Thereafter, the turning torque (deceleration torque) τ is set to a value τ4 corresponding to the deceleration torque limit standard value at time tf in order to stop turning of the upper-part turning body 3 at time th. Therefore, the turning angular velocity ω starts to decrease at time tf and reaches a value of zero at time th.

ここで、旋回制限処理が実行される場合と実行されない場合とを比較すると、図8(A)に示すように旋回角速度ωの最大値を約3分の2(≒ω2/ω1)に制限することで、図8(B)に示すように旋回エネルギEの最大値が約2分の1(≒E2/E1)に制限され、その結果、図8(C)に示すように、制動時間がD1からD2に短縮されることが分かる。   Here, when the case where the turning restriction process is executed is compared with the case where it is not executed, the maximum value of the turning angular velocity ω is restricted to about two thirds (≈ω2 / ω1) as shown in FIG. Thus, as shown in FIG. 8B, the maximum value of the turning energy E is limited to about one half (≈E2 / E1). As a result, as shown in FIG. It can be seen that D1 is shortened to D2.

以上の構成により、コントローラ30は、旋回用電動機21及びインバータ20の少なくとも一方の温度が高いほど旋回用電動機21の加速トルクの上限を低減させる。具体的には、旋回用電動機21及びインバータ20の少なくとも一方の温度が高いほど、すなわち、旋回駆動系の負荷率が大きいほど加速トルク制限値を低減させる。そのため、コントローラ30は、旋回押し付け作業等により負荷率が継続的に増大する場合であっても、負荷率の増大を緩やかにすることができる。また、コントローラ30は、トルク電流指令値を緩やかに低減させることができ、加速トルクの急減に起因するショックを防止しながら、旋回用電動機21の旋回トルクをより適切に制限できる。   With the above configuration, the controller 30 reduces the upper limit of the acceleration torque of the turning electric motor 21 as the temperature of at least one of the turning electric motor 21 and the inverter 20 is higher. Specifically, the acceleration torque limit value is reduced as the temperature of at least one of the turning electric motor 21 and the inverter 20 increases, that is, as the load factor of the turning drive system increases. Therefore, the controller 30 can moderate the increase in the load factor even when the load factor continuously increases due to the turning pressing work or the like. Further, the controller 30 can gently reduce the torque current command value, and can more appropriately limit the turning torque of the turning electric motor 21 while preventing a shock caused by a sudden decrease in the acceleration torque.

また、コントローラ30は、旋回用電動機21及びインバータ20の少なくとも一方の温度が上昇するにつれて増加する負荷率を算出し、その負荷率の増加に応じて旋回用電動機21の加速トルクの上限を低減させる。そして、旋回用電動機21の加速トルクが上限で推移する状態が継続するほど負荷率の時間に対する増加率を逓減させる。そのため、負荷率が過負荷レベルに達するのを抑制し或いは防止することができる。   Further, the controller 30 calculates a load factor that increases as the temperature of at least one of the turning electric motor 21 and the inverter 20 rises, and reduces the upper limit of the acceleration torque of the turning electric motor 21 according to the increase in the load factor. . Then, as the acceleration torque of the turning electric motor 21 continues at the upper limit, the rate of increase of the load factor with respect to time is gradually decreased. Therefore, it is possible to suppress or prevent the load factor from reaching the overload level.

また、旋回用電動機21及びインバータ20の少なくとも一方の温度は、旋回用電動機21を流れる電流の積算値から推定される。そのため、コントローラ30は、旋回用電動機21及びインバータ20の温度を直接測定しなくとも、旋回用電動機21に関するモータ駆動電流の積算値から旋回用電動機21及びインバータ20の温度を推定でき、推定した温度に基づいて旋回用電動機21の旋回トルクを適切に制限できる。   The temperature of at least one of the turning electric motor 21 and the inverter 20 is estimated from the integrated value of the current flowing through the turning electric motor 21. Therefore, the controller 30 can estimate the temperature of the turning electric motor 21 and the inverter 20 from the integrated value of the motor drive current related to the turning electric motor 21 without directly measuring the temperature of the electric turning motor 21 and the inverter 20. Therefore, the turning torque of the turning electric motor 21 can be appropriately limited.

また、コントローラ30は、旋回用電動機21及びインバータ20の少なくとも一方の温度が高いほど旋回用電動機21の許容最大旋回速度を低減させる。そのため、コントローラ30は、許容最大旋回速度で旋回している上部旋回体3を停止させる場合の総減速トルクを抑制することができる。その結果、コントローラ30は、減速トルクを制限しなくとも、旋回減速中に負荷率が過負荷レベルに達するのを抑制或いは防止しながら上部旋回体3を適切に停止させることができる。   Further, the controller 30 reduces the allowable maximum turning speed of the turning electric motor 21 as the temperature of at least one of the turning electric motor 21 and the inverter 20 is higher. Therefore, the controller 30 can suppress the total deceleration torque when stopping the upper swing body 3 that is turning at the allowable maximum turning speed. As a result, the controller 30 can appropriately stop the upper-part turning body 3 while suppressing or preventing the load factor from reaching the overload level during turning deceleration without limiting the deceleration torque.

また、コントローラ30は、旋回押し付け作業中に加速トルクを制限することで旋回用電動機21の過熱を防止できると共に、土砂等の押し付け対象が押し退けられて旋回負荷が急減した場合に上部旋回体3が急加速することを防止できる。また、コントローラ30は、旋回速度も制限しているため、土砂等の押し付け対象が押し退けられて旋回負荷が急減した場合に上部旋回体3の旋回速度が過度に大きくなることを防止できる。   In addition, the controller 30 can prevent the overheating of the turning electric motor 21 by limiting the acceleration torque during the turning pressing work, and the upper turning body 3 can be moved when the turning load such as earth and sand is pushed away and the turning load is suddenly reduced. Rapid acceleration can be prevented. In addition, since the turning speed is limited, the controller 30 can prevent the turning speed of the upper turning body 3 from becoming excessively high when the object to be pressed such as earth and sand is pushed away and the turning load is suddenly reduced.

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述の実施例において、コントローラ30は速度制限生成部38を含むが、速度制限生成部38は省略されてもよい。この場合、速度制限部32は、上述の実施例において加速トルクが発生しないと判定された場合と同様、負荷率の変動とは無関係に設定される速度制限値を用いて速度指令値をその速度制限値以下に制限してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the controller 30 includes the speed limit generation unit 38, but the speed limit generation unit 38 may be omitted. In this case, as in the case where it is determined that no acceleration torque is generated in the above-described embodiment, the speed limiter 32 uses the speed limit value set regardless of the variation of the load factor to set the speed command value to the speed command value. You may restrict | limit to a limit value or less.

1・・・下部走行体 2A、2B・・・走行用油圧モータ 2・・・旋回機構 3・・・上部旋回体 4・・・ブーム 5・・・アーム 6・・・バケット 7・・・ブームシリンダ 8・・・アームシリンダ 9・・・バケットシリンダ 10・・・キャビン 11・・・エンジン 12・・・電動発電機 13・・・減速機 14・・・メインポンプ 15・・・パイロットポンプ 16・・・高圧油圧ライン 17・・・コントロールバルブ 18・・・インバータ 19・・・蓄電装置 19a・・・昇降圧コンバータ 19b・・・DCバス 20・・・インバータ 21・・・旋回用電動機 21A・・・出力軸 22・・・レゾルバ 23・・・メカニカルブレーキ 24・・・旋回減速機 25・・・パイロットライン 26・・・操作装置 27、28・・・油圧ライン 29・・・圧力センサ 30・・・コントローラ 31・・・速度指令生成部 32・・・速度制限部 33・・・減算器 34・・・PI制御部 35・・・トルク制限部 36・・・負荷率算出部 37・・・加速トルク制限生成部 38・・・速度制限生成部 120・・・蓄電系 M1・・・電流計   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lower traveling body 2A, 2B ... Traveling hydraulic motor 2 ... Turning mechanism 3 ... Upper turning body 4 ... Boom 5 ... Arm 6 ... Bucket 7 ... Boom Cylinder 8 ... Arm cylinder 9 ... Bucket cylinder 10 ... Cabin 11 ... Engine 12 ... Motor generator 13 ... Reduction gear 14 ... Main pump 15 ... Pilot pump 16 ..High pressure hydraulic line 17 ... Control valve 18 ... Inverter 19 ... Power storage device 19a ... Buck-boost converter 19b ... DC bus 20 ... Inverter 21 ... Turning electric motor 21A ... -Output shaft 22 ... Resolver 23 ... Mechanical brake 24 ... Turning speed reducer 25 ... Pilot line 26 ... Operating device 2 28 ... Hydraulic line 29 ... Pressure sensor 30 ... Controller 31 ... Speed command generator 32 ... Speed limiter 33 ... Subtractor 34 ... PI controller 35 ... Torque limiter 36 ... load factor calculator 37 ... acceleration torque limit generator 38 ... speed limit generator 120 ... power storage system M1 ... ammeter

Claims (4)

下部走行体と、
前記下部走行体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回させる旋回用電動機と、
前記旋回用電動機を駆動するインバータと、
前記インバータを制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記旋回用電動機及び前記インバータの少なくとも一方の温度が高いほど前記旋回用電動機の加速トルクの上限を低減させる、
建設機械。
A lower traveling body,
An upper swing body mounted on the lower traveling body;
A turning electric motor for turning the upper turning body;
An inverter that drives the electric motor for turning;
A controller for controlling the inverter,
The controller reduces the upper limit of the acceleration torque of the turning motor as the temperature of at least one of the turning motor and the inverter is higher.
Construction machinery.
前記コントローラは、前記旋回用電動機及び前記インバータの少なくとも一方の温度が上昇するにつれて増加する負荷率を算出し、該負荷率の増加に応じて前記旋回用電動機の加速トルクの上限を低減させることで、前記旋回用電動機の加速トルクが上限で推移する状態が継続するほど前記負荷率の時間に対する増加率を逓減させる、
請求項1に記載の建設機械。
The controller calculates a load factor that increases as the temperature of at least one of the turning motor and the inverter rises, and reduces the upper limit of the acceleration torque of the turning motor according to the increase in the load factor. , The rate of increase of the load factor with respect to time decreases gradually as the acceleration torque of the turning electric motor continues at the upper limit.
The construction machine according to claim 1.
前記旋回用電動機及び前記インバータの少なくとも一方の温度は、前記旋回用電動機を流れる電流の積算値から推定される、
請求項1又は2に記載の建設機械。
The temperature of at least one of the turning motor and the inverter is estimated from an integrated value of a current flowing through the turning motor.
The construction machine according to claim 1 or 2.
前記コントローラは、前記旋回用電動機及び前記インバータの少なくとも一方の温度が高いほど前記旋回用電動機の許容最大旋回速度を低減させる、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の建設機械。
The controller reduces the allowable maximum turning speed of the turning electric motor as the temperature of at least one of the turning electric motor and the inverter is higher.
The construction machine according to any one of claims 1 to 3.
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